动力电池产业的“第二个篮子”

在元素周期表中，钠与锂是处于同一主族且具有相似物理化学性质的金属元素，但这“两兄弟”却有着截然不同的命运。

上个世纪（参数丨图片）70年代，美国石油巨头埃克森美孚公司申请了锂金属电池的专利。

15年后，在日本东京都港区，索尼创始人盛田绍夫在办公室内宣布了一个足以震惊消费电子行业的消息，由索尼公司自研的世界上第一块商业化锂离子电池正式问世。

索尼公司将其装配在旗下的新款CCD-TR1摄像机中，随后锂电池广泛应用于摄像机、手机、笔记本等产品。自此，日本消费电子行业横扫全球，消费电池的格局也因此发生了改变。

时至今日，锂电池的应用已愈加广泛，尤其是对于新能源汽车来说，更是如同于“心脏”般重要。但其“兄弟”钠离子电池却没有受到优待，在漫长的历史长河里，都远不及锂电池的光芒耀眼。

而近几年，随着电池级碳酸锂价格高企，钠电池开始被重新重视起来。那么随着钠电池产业复苏，它能在新能源汽车中，取代锂电池的地位吗？

阅读本文你会了解：

1.钠电池的衰落

2.钠电池是如何出现复苏的？

3.复苏的钠电池能代替锂电池吗？

钠电池的衰落

19世纪70年代，长篇科幻巨著《海底两万里》问世，作者儒勒·凡尔纳在从未去过海底探险的情况下，凭借天马行空的想象力为我们呈现了一个梦幻而又真实的海底世界。

同样，凡尔纳也并未见过钠电池，但却在这本科幻巨著里首次提出了钠电池的概念。

“是的，先生。钠与汞结合，形成汞合金，代替本生电池中所需要的锌。汞用之不尽，只有钠才会消耗，但大海正好为我提供钠。此外，我还要告诉您，钠电池应当是能量最高的，它的电力是锌电池的两倍。”

——节选自《海底两万里》

（儒勒·凡尔纳）

而真正的钠电池，大概在接近100年以后，才被人们发明出来。

20世纪70年代，石油危机爆发，全球经济也因此迎来了继二战之后的最严重的经济危机，工业化国家经济增速开始放缓。

但这场石油危机也有着积极的一面，那就是人类终于意识到，不能仅仅依赖石油一种能源。

于是，许多国家和企业开始探索新的能源模式，以减少对石油的过度依赖，锂离子电池和钠离子电池也在这个时间节点出现。

当时，斯坦利·惠廷汉姆博士以二硫化钛和金属锂，制成世界上第一块新型锂电池。并在1976年，由其所在的埃克森美孚公司申请了锂金属电池的专利。

就在锂电池诞生后的几年内，法国科学家Armand在北约先进电池材料会议上提出了“摇椅式电池”的概念，从此正式开启了钠离子电池的研究。

当时有许多人更看好钠离子电池，因为锂并不是一种丰富的资源，在地壳中的含量只有0.0065%，并且分布不均匀。

但是钠元素占地壳的2.74%，以盐的形式广泛分布于陆地和海洋中，完全不受资源和地域限制。

既然如此，那为何二者的命运会截然不同？

主要是因为负极材料的问题。

前文提到过，日本索尼公司发布了第一块可商业化的锂离子电池，之所以取得如此成就正是因为索尼公司通过石墨解决了锂离子电池的负极材料问题。而钠离子电池的研究虽然也一直在继续，但却迟迟无法找到合适的负极材料，无法商业化。

最终，在商业化趋势下，资本的天平开始倾斜，越来越多的人开始入局锂离子电池行业。至此，锂电池成为了“电池之王”，开启了属于自己的时代，而钠电池则从此一蹶不振，渐渐脱离大众的视野。

然而，有关钠离子电池的研究却并未停滞。

钠电池的复苏之风

锂离子电池的光芒太过耀眼，才使得钠离子电池渐渐脱离了大众的视野。但近期钠离子电池产业复苏，却也与锂离子电池有着直接的关系。主要原因有两个：

1.碳酸锂原材料价格高企

2.钠离子电池取得技术突破

先看第一点。近年来新能源汽车发展突飞猛进，动力电池原材料价格持续上涨，让车企成本压力直线飙升。先看一组数据：

2020年10月，国产电池级碳酸锂价格约为4万元/吨；

2022年11月，价格已经狂飙到近57万元/吨。

2023年3月27日，虽然价格已经跌到约27万元/吨，但依然是3年前的7倍左右。

在此背景下，车企表示锂电池成本过高，自己仿佛在给上游锂电池厂商打工。因此对于他们来说，亟需找到一种新的动力电池原材料来重塑动力电池行业格局，缓解成本压力。

再看第二点。前文提到，由于锂离子电池率先解决了负极材料问题，从而掩盖了钠离子电池的光芒，但关于钠离子电池的研究仍在继续。

2000年，加拿大科学家Stevens通过热解葡萄糖得到了一种硬碳负极材料，这一研究发现，使锂离子电池负极材料的研究有了重大突破；

2015年时，由法国RS2E机构开发的全球首颗18650圆柱型钠离子电池正式诞生，电芯能量密度达到90Wh/kg，循环寿命超过2000次，性能已经优于传统铅酸蓄电池。

除此之外，钠电池还具备储量庞大、成本更低、低温性能更好、充电效率更高、耐过放电等优点。综合考量后，越来越多的企业选择入局，一场钠离子电池行业的复苏之风正式开启。

2017年，我国首家钠离子电池企业中科海纳正式成立，致力于钠离子电池的研究；

2021年，宁德时代发布第一代钠离子电池，并正式启动产业布局；

随后，孚能科技、蜂巢能源、亿纬锂能、比亚迪电池等动力电池企业也纷纷发布布局钠离子电池相关公告。

而就在前不久，由思皓新能源和中科海纳打造的行业首台钠离子电池试验车——思皓花仙子，公开亮相。这对行业来说犹如一记炸雷，再次激起了钠离子电池的热度，钠离子电池的“上车之路”也愈加明朗。

“第二个篮子”

任何一个行业想要成功，起码要具备两个前提：市场前景与资本入局。而钠电池显然已经做到了这两点。那么钠离子电池是不是就能完全替代锂离子电池了？

目前看来，并不能。

因为目前钠离子电池与锂离子电池相比，仍存在不小的差距。具体分为两方面：

1.能量密度低

2.电池寿命短

先看第一点，电池的能量密度就是单位体积的电池所储存的电量，业内普遍认为，钠离子电池能量密度上限是200Wh/kg，而锂电池能量密度为150-350Wh/kg。

也就是说，同样体积下，钠离子电池车的续航远不及锂电池车。如果要达到同样的续航，则需要更大的体积，这样便会大幅压缩车内空间。

再看第二点，钠离子电池的循环寿命普遍为2000次左右，而锂离子电池的充电寿命可达到3000次以上，甚至更高。

（来源：中科海纳官网）

可见，钠离子电池是无法完全实现替代的。那么钠离子电池的定位究竟在哪呢？

笔者认为，钠电池和锂电池是作为互补关系存在的。

1981年的诺贝尔经济学奖得主詹姆士·托宾曾经提出过一个“资产组合选择理论”，意为把风险程度不同的投资品进行组合,以此降低投资的总体风险,并让投资回报率维持在一个合理的期望水平。

这句话的本质说的是投资中的风险分散原则，简单来说就是“不要把鸡蛋放在同一个篮子里”。仔细思考后不难发现，这句话放在动力电池行业中也同样适用。

从产业角度来看，以往车企押注锂电池，导致了现在上游锂价高企，车企不堪重负。而钠离子电池的复苏，正是车企押注的“第二个篮子”。

要知道，市场上的A00级电动汽车相对续航要求较低，而这正是钠离子电池可以发力的空间，例如前文提到的思皓花仙子。同时，也可以通过“锂电池+钠电池”的混搭形式，向更高续航需求的车辆市场发力。

如此替代过后，将会大幅缓解电动汽车的碳酸锂需求，有望重塑动力电池产业格局，并在一定程度上改变锂电价格高企的现状。

从成本角度来看，钠电池价格更低、资源更丰富，而且钠电池的生产设备、生产工艺和锂电池十分相似，动力电池企业的产线也可以轻松实现切换。所以无论是从产业角度，还是成本角度，钠离子电池都有存在的必要。

目前，思皓花仙子打响了钠离子电池试验车的第一枪，之后将会有越来越多的车企效仿。如此看来，钠离子电池在被埋没了数十年后，终将迎来自己的辉煌。

《汽车通讯社》原创文章，未经许可不得转载。对不遵守本声明、恶意使用、不当转载引用《汽车通讯社》原创文章者，保留追究其法律责任的权利。