BriefCASE：鈉離子電池將取代鋰電池？不，但它們將物有所值

汽車行業一直在尋找一種成本更低且生產更可持續的可行方法來替代鋰離子（Li-ion）電池。汽車行業正在對多種正極化學物質進行試驗，包括在低端車型和改款車型中使用鐵基鋰離子電池，同時該行業也一直在研究鈉離子電池。

盡管像磷酸鐵鋰（LFP）和磷酸錳鐵鋰（LMFP）這樣的鐵基鋰離子電池更便宜，但它們無法完全解決所有的供應鏈問題，于是鈉離子電池應運而生。因為鈉的儲量幾乎是鋰的400倍，這使得它的獲取更加容易。

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對于汽車領域的鈉離子電池技術來說，去年是特別重要的一年，有眾多車企發布了多項重大公告，這種情況也延續至2024年。其中一些開始轉向鈉離子電池的車企包括中國大陸的汽車制造商比亞迪、安徽江淮汽車以及江西江鈴新能源汽車集團。

2023年4月，寧德時代宣布奇瑞汽車成為其鈉離子電池的首個客戶。寧德時代首次于2021年7月發布了其自主研發的鈉離子電池。寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度為160 Wh/kg，下一代鈉離子電池的能量密度將超過200 Wh/kg。

我們現在也看到非中國大陸的電池制造商加入競爭。Stellantis和Northvolt最近宣布他們將轉向鈉離子電池技術。

直到最近，鈉離子電池還被認為只適用于對性能要求不太高的儲能系統（ESS）或兩輪車領域。盡管這些領域將是鈉離子電池的主要應用領域，但最近的發展表明，在輕型汽車市場，特別是適合市內出行的微型汽車市場，鈉離子電池可以滿足該細分市場的需求。

鈉離子電池有望成為磷酸鐵鋰（LFP）電池的替代品，因為它們的能量密度數據相當接近。鈉離子電池的能量密度約為160 Wh/kg，而磷酸鐵鋰電池的能量密度約為200 Wh/kg。較低的能量密度以及較短的壽命周期，是其局限于在低成本、入門級汽車上應用的兩大劣勢。

然而，也有一些因素可能促使鈉離子電池在輕型汽車市場更廣泛的應用。從技術上講，鈉離子電池更加安全，活躍性也比鋰低，并且能夠在更寬的溫度范圍內更有效地運行，并在較低的溫度下提供相對良好的性能。

與鋰離子電池相比，鈉離子電池的制造成本要便宜得多。根據S&P Global Mobility[標普全球汽車]研究，鈉離子電池所用材料的成本約為50美元/千瓦時，相比之下鋰離子電池的成本為70美元/千瓦時。鈉離子電池的電池制造過程也幾乎與鋰離子電池相同。這意味著如果供應商決定從鋰離子電池轉向鈉離子電池，無需投入巨資。

中短期來看，鈉離子電池在輕型汽車領域的使用很有可能受到限制。根據S&P Global Mobility[標普全球汽車]預測，2030年鈉離子電池在全球輕型汽車領域的市場份額將達到3%左右。在中國大陸，鈉離子電池在輕型汽車領域的份額將在5.5%左右，在歐洲的份額可能在2%左右。如果鋰離子電池的價格繼續保持在較高水平，在樂觀情況下，鈉離子電池的全球份額到2030年可能會增加至5%左右。

鈉離子電池已被認為是更具成本效益、更安全、更不易受供應鏈中斷影響以及生產方式更環保的電池。隨著供應商聲稱其下一代鈉離子電池的能量密度將達到200 Wh/kg（與磷酸鐵鋰電池類似），鈉離子電池在汽車，甚至在中級汽車領域的使用也將變得更有意義。減少對中國大陸加工電池原材料依賴的可能性，肯定會進一步激勵汽車行業考慮采用鈉離子電池。