新能源电池系统破局者 | 金刀

新能源电池系统破局者？

文 ｜ 金刀

编辑 ｜ G3007

广汽集团董事长曾庆红在2022年世界动力电池大会上公开表示，他指出“动力电池成本已占新能源汽车的40%％～50％，甚至60％。除了特斯拉赚钱，其他新能源汽车制造商基本上都在亏损，没有钱赚钱。然而，宁德时代是中国领先的新能源电池制造商，其财务报告显示，虽然收入一直在增长，但毛利率正在下降。谁赚钱，如何解决这个困境，一直是业内的热门话题。

01

锂矿价格飙升

上游供应“卡颈”

虽然中国是一个大国，但锂矿资源仅占世界7个％，由于种种原因，开采难度大，成本高，锂矿高度依赖进口。目前，世界锂矿主要集中在智利、澳大利亚和阿根廷。根据2021年的数据，三国锂资源储量占全球72%％。

相应地，我国电动汽车电池供应量巨大。根据证券公司的数据，2022年1月至11月，全球电动汽车电池总装车量为446GWh，同比增长74．7％。宁德时代和比亚迪共占5000．7％中国制造商占市场份额的60%％上述市场份额。

7％锂矿资源与60％市场份额形成鲜明对比，在锂矿价格飙升的情况下，上游资源供应带走了更多利润。例如，2021年初锂矿价格仍徘徊在5万元／2022年12月，吨已超过56万元／吨，涨幅超过11000％！此外，上述三国有意建立类似石油出口国的组织，进一步协商和控制锂矿的价格，预计未来锂矿的成本将长期保持较高。

另一个主要隐患是供应链安全。熟悉新能源汽车发展历史的朋友应该熟悉新能源汽车。一方面，新能源汽车在弯道超车，突破了西方燃料汽车的技术障碍，另一方面，它减少了整个社会的总石油消耗，部分解决了能源安全问题。如今，锂矿仍然受制于人，很难保证一些国家在未来的一些关键节点上游说各国对中国采取限制措施。综上所述，寻找替代品已经成为当务之急。

02

同族元素能解围吗？

事实上，一些企业长期以来一直在研究锂电池的替代，他们专注于锂的同一家族元素钠。与锂相同的钠具有相似的物理和化学性质。钠离子电池的工作原理是：充电时，Na＋从正极分离，通过电解质嵌入负极；放电相反。这实际上和锂电池一样。

与锂离子电池相比，钠离子电池具有许多优点：

1)资源优势。地壳含有2。．27％钠使它成为地球上第七大最丰富的元素和第五大最丰富的金属，仅次于铝、铁、钙和镁，领先于钾。钠分布在世界各地，完全不受资源和地区的限制，因此钠离子电池比锂离子电池更适合中国。

2）应用场景丰富。目前，困扰新能源车主的主要问题之一是冬季断电，因为主流磷酸铁锂电池在低温下的容量保持率不高。但钠离子电池的工作温度范围在－40℃～目前，据说商业产品可以达到80℃－容量保持率为20℃ 88％的水平。

3）更高的安全性。我相信很多人都看到了装有锂电池的新能源汽车自燃的消息。由于钠电池的热失控温度高于锂离子电池，在过充电、过放电、短路、针刺等电池安全试验中没有发生火灾和爆炸。

4)充电速度快。钠离子电池常温充电15min，电量可达80％以上绝对是让车主兴奋的充电速度。

但是这么好的钠离子电池一开始并没有取代锂离子电池？原来两者早期起步时间基本相同，但由于锂离子电池核心技术的突破，两者在性能上存在巨大差距。总之，钠离子电池的能量密度较低，远低于锂离子电池。数据显示，钠离子电池的能量密度为160wh／kg，与磷酸铁锂电池相比 200～350Wh／明显的kg差距。对于动力要求较高的中高端电池，这种能量密度显然是不够的。

03

钠离子电池如何破局？

目前，对锂离子电池替代品的需求迫在眉睫。如果钠离子电池想在实际应用中取代锂离子电池，有两种可取的方法：

1．等待技术突破，先普及A00级车

目前，下一代钠离子电池的能量密度将突破宁德时代公布的钠离子电池 200Wh／kg，接近磷酸铁锂电池。随着技术的发展，差距有望缩小。然而，钠离子电池的发展存在许多不确定性。没有人知道什么时候可以搭载新能源汽车。

目前，钠离子电池的能量密度和循环寿命都高于铅酸电池。无铅化可以从电动自行车和备用电源开始。整体标准化完善后，可率先应用于A00级电动汽车，提高市场渗透率。如果钠离子电池技术在未来取得重大突破，可应用于中高端电动汽车。

2．与增程电动汽车合作

目前，从纯油到纯电动汽车的道路上有一些妥协，包括插电式混合动力和扩展式混合动力两种技术路线。两者之间的区别主要是内燃机是否直接驱动车辆。插电式混合动力内燃机可以驱动汽车，而扩展式内燃机不能驱动汽车，只能给电池充电，体验更像纯电动汽车。

由于增程式采用纯电动汽车和内燃机设计，因此有更大的电池存储空间，与钠离子电池不谋而合。一方面，虽然钠离子电池的密度稍低，但它可以赢得数量，另一方面，钠离子电池的快速充电性能也符合增程式的工作原理。如果两者结合起来，将大大降低增程式新能源汽车的制造成本，从而反馈钠离子电池的发展。

然而，目前以比亚迪和吉利为首的插电式混合动力汽车销量正在快速发展，而理想的增程式、问界和长安深蓝的销量远低于前者。未来钠离子电池能否与增程式一起绝地反杀还有很多变量。

结 语

目前，我国钠电池领域的初创企业主要包括中科海钠、中钠能源、钠创能源等；传统锂电池企业主要包括宁德时代、贝特瑞、杉木、天赐材料、多氟化物、翔丰华、鹏辉能源等。虽然钠离子电池的产业发展仍处于早期阶段，但随着大量上市公司的加入，钠离子电池产业将加快发展。

此外，去年8月，工业和信息化部发布了《关于促进能源电子产业发展的指导意见》，明确提到应开发钠离子电池等新电池。其中，钠离子电池应注重电池的低成本和高安全性，开发高效的模块化系统集成技术，加快钠离子电池技术的突破和大规模应用。

可以说，钠离子电池的发展已经万事俱备，等待花开。

－End－