钠离子电池将率先应用于两轮电瓶车？

国际国内形势

随着全球气候变暖，各国为了实现碳中和，迫切需要改用风能和太阳能等可再生能源，但可再生能源并不能像其他化石能源一样持续供给电能，这意味着需要更多电池来储存这些电能。预计到2030年，欧盟的锂需求将是目前使用量的18倍，到2050年将增加近60倍。澳大利亚电池市场的报告也表明，家庭对于储能电池的需求量正在增加，在2021年澳大利亚的家庭就安装了创纪录的33000块电池。说明各国对于储能电池的需求正呈现指数级增长的态势。

近年来随着我国电动车市场的爆发，也让各大车企对于锂电池的需求量不断增加，锂矿的价格也随之水涨船高。为此，我国正大力发展其他类型的电池来应对这一挑战，在2022年发布的《“十四五”可再生能源发展规划》中，提出了加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关，加快镍硼核 技术、相关设施和系统研究，开展技术示范，到2025年实现储能技术多元化。

为什么选钠离子电池呢？

目前市场上锂离子电池虽然应 泛，使 频率最 ，但它依赖稀 属作为材料，其 产地区在全球分布不均，价格一直呈现上涨态势。近期全球电动汽 销量的增 和俄乌局势导致了锂离子电池的关键原材料价格进一步飙升。

为了应对上述市场环境的变化，市场急需找到更有效、更实惠且分布广泛的替代锂离子电池的材料，于是钠离子电池作为有前途的下 代电池候侯选者之一，重新开始受到关注。

研究发现钠在地壳中的含量是锂的1000倍，而锂在各个国家和地区分布不均，且钠的获取成本将比锂更加便宜。

彭博新能源市场研究公司在2021年底发布的《全球储能展望》中指出，到2030年，钠离子电池将发挥重要作 。

宁德时代发布第一代钠离子电池

在2021年，宁德时代发布了第一代钠离子电池，该公司研究团队对钠离子电池材料体相结构进行电荷重排，对材料表面进行重新设计，解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性难题。同时开发了能够让大量钠离子存储和快速通行的新型硬碳材料，这种硬碳材料克容量可达350mAh/g以上，还具备优异的循环性能，整体性能指标和现在的石墨差不多。从发布会可以了解到宁德时代的第一代钠离子电池具有以下性能：电芯单体能量密度最高可达160Wh/kg，在常温下充电15分钟，电量可达80%，在-20度环境下仍然有90%以上的放电保持率，同时在系统集成效率方面也达到80%以上，热稳定性已经超越了国家动力电池强标的安全要求。

宁德时代还开创性地提出锂-钠离子电池系统，主要是将两种电池按一定比例进行混搭排列，通过BMS算法，进行不同电池体系的均衡控制，取长补短，既弥补了钠离子电池能量密度短板，又发挥了它的高功率，低温性能的优势。

这样的研究成果引发国外网友一阵欢呼，并声称该技术将直接导致锂电池的终结，一方面可以看出该技术的领先程度，另一方面也可以看出国外网友对此感到的紧张。一旦中国成功量产钠离子电池，中国在储能电池领域又将领先一步，这是西方非常不愿意看到的事情。（据2023年2月20日财经网新闻报道，近日宁德时代宣布与福特合作，一起在美国密歇根州修建一家电池工厂。）

主流电池对比

尽管钠离子电池有很多优点，例如在低温环境和充电速度 表现出 ，但是相比其他电池也有不足，例如能量密度不高。

下图从成本、能量密度、低温性能、循环寿命，安全性5个方面，对钠离子电池，磷酸铁锂电池，三元电池，铅酸蓄电池进行了对比：

数据来源于网络，仅供参考

在多种候选材料可选用的背景下，各家公司都在开发自己的技术，以满足其产品的预期应用。下图展示了世界领先的钠离子电池开发商、主要电池材料、电池性能、预期应用以及量产计划：

数据来源于网络，仅供参考

市场应用前景

短期内，钠离子电池不太可能取代锂离子电池，但由于成本效益会成为各方考虑的重点，预计钠离子电池将率先应用到电动两轮车和三轮车、低速电动汽车和固定蓄电池的使用。

虽然铅酸电池和磷酸铁锂电池都已经在这些领域广泛使用，但是钠离子电池低温环境下的性能、循环寿命、能量密度等综合实力较为均衡，所以钠离子电池很可能在未来会率先参与这部分市场的竞争。

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