钠离子电池的能量密度怎么样？

赶在今年底仓促举办的广州车展上，我们依旧没能看到搭载钠电池的车型亮相。还是挺遗憾的一件事。毕竟，钠电池行列中现在已有不少“玩家”，但真正量产装车的依旧为零。

经过了新能源汽车这么多年的发展之后，我们逐渐适应了两种电池，三元锂电池和磷酸铁锂，这两种电池，构成了新能源车的核心零部件。那么在将来，还会加入另一种新的电池，钠离子电池，于我们来说这个电池还比较陌生。

概括一下钠电池装车之后的使用场景，低温下能保持80%左右的真实电量（零下20度那种环境），充电速度要比磷酸铁锂和三元锂都要快；而且，电池成本低，车型售价也低。弊端是初期续航里程是个问题，达不到以上两种电池的水平，使用寿命低。

而研发这种电池的企业，已经不再只有宁德时代等电池供应商，车企也开始了对于这种电池的研发，例如最近公布第一代钠电池技术的蜂巢能源（长城汽车控股）。在之后，我们的用车过程中，很大概率可能会接触到搭载着钠电池的车型。

所以，钠电池究竟如何？蜂巢能源的第一代钠电池处于什么级别？

钠离子电池，为何重出江湖？

宁德时代、蜂巢能源的这批钠电池，我们听起来是很新颖，但不要误以为是一种新的电池技术，也不要想着在电池性能上会有比较大的突破。因为这种钠离子电池技术，并非新技术，相关研究起步较早且已有实际应用，不存在所谓“突破性”创新，更多的是技术迭代。

既然不具创新性，钠电池有什么优点？

其实，钠离子电池与锂离子电池的工作原理类似，也是一种依靠离子在正负电极之间往返嵌入和脱出的二次电池。好处，就是当钠电池成功商业化落地，车规级动力电池量产成功，成本会比磷酸铁锂、三元锂电池更低。而且，钠离子电池具备更好的安全性、放电性和工作温度区间。

钠电池在放电的时候，不存在锂电池同情况下面临的安全问题；而且，同浓度的钠盐电解液比锂盐电解液离子导电率更高，这就说明钠电池具备优于锂离子电池的快充性能；另外钠电池还可以在低温环境下，保持着不错的性能，在零下20度的环境中，依旧能保持80%左右的放电保持率。

关键的核心因素，钠资源占地壳资源的2.75%，锂只占0.0065%，两者相差400多倍；体现在价格上，碳酸锂每吨约为56万，而碳酸钠每吨0.15万，两者相差300多倍。对于目前我们过度依赖海外碳酸锂的供应，碳酸钠相对来说更好获取、分布广、价格便宜，不容以被卡脖子，所以国内的钠电池玩家越来越多，也不无原因。

目前的发展阶段下，还有两个比较敏感的缺点，钠离子电池的能量密度略低。

电池包同等尺寸下要比另外两款化学材料的电池要低，例如中科海纳、宁德时代这两家研发的钠离子电池，能量密度已经达到140-160Wh/kg水平；蜂巢能源的第一代钠电池，能量密度仅有110Wh/kg；目前的三元锂电池能量密度一般在200Wh/kg、磷酸铁锂能量密度在180Wh/kg。

相较而言，钠离子电池的能量密度可以达到接近磷酸铁锂水平，但还需要经过一系列的技术迭代。目前，钠电池在对质量和能量密度不十分敏感的储能、低速车、两轮车等领域已经能够基本满足需求。

另外一个弊端，是钠电池的循环次数低。按照宁德时代自己的数据，锂的循环极限是钠电池的4倍；宁德时代发布的钠电池，循环寿命达到3000次，而锂电池达到了1.2万次。此次蜂巢能源没有公布第一代钠电池的循环次数，但是规划当中第二代钠电池循环次数达到2000次。

钠电池，什么时候能广泛应用？

实话，钠电池以上的优点确实不错，肯定能让电动车的价格有明显下降，但依靠钠电池驱动的新能源车，短期内我们还不太能见到。理由很简单，钠电池的能量密度很低，而且目前没有商业落地的“模板”。就算是宁德时代最先喊着做钠电池，而实际上，它想选用的方案是“A+B”方案，也就是磷酸铁锂、三元锂+钠电池的方案。

先看看钠电池，主要的挑战都是什么。

首先，是规模成本问题。理论上说钠离子电池可以降低电池成本，从而达到让电动车的生产成本更低，最终到消费者手里的价格也就更合适。但，那是指钠电池的产业成熟、规模化之后。

就现在来看，钠离子电池的成本还是要高于锂离子电池的成本。在走向产业成熟的过程中，像宁德时代、蜂巢能源，这些先行一步的企业要付出较高的试错代价，之后该以如何的发展节奏走向成熟，才是最合理的，这是一个核心问题。以蜂巢能源为例，第一代产品能否进行商业化落地？第一批用户将会是谁？还是说第一批电池只是用来研发定形，之后的迭代产品才会量产落地。都是问题。

第二个问题，技术配套。钠离子电池的确有一些不错的产品特性，比如，可以放电达到0V、热安全性更好；这就意味着，续航里程可以更长不用有所保留，而且还可以降低当前对电池热管理技术的要求，以此来削弱能量密度上的劣势。

不过，这类技术的配套方案，研究尚处于起步阶段，并不能把对于三元锂、磷酸铁锂电池那套管理系统照搬。

另外，从产业链角度来看，从钠电池的原材料到动力电池，这依旧是一个很长的产业链，而钠离子电池对矿产的需求不多，更多的是水提取，对工艺的要求也不同，仍需要时间来形成一个新的产业链。

满足以上条件，钠电池才能真正达到降成本的终极目标。所以现在我们听到的、看到的或者不久后用到的钠电池，把它看多2013年-2014年期间的锂电池水平就好，它不可能一上来就是满级状态，不符合市场逻辑。

这次的蜂巢能源钠电池，我们该期待么？

客观的说，蜂巢能源第一代钠电池不见得会商业化落地，能量密度太低了才110Wh/kg，相比宁德时代第一代钠电池160Wh/kg还有一些距离。可以期待一下明年蜂巢能源第二代钠电池，这才是有可能进行量产的那款，能量密度计划达到160Wh/kg（2023年第四季度完成开发）。

从蜂巢能源公布的专利中来看，他们提供了一种复合正极极片以及钠离子电池，将氧化物、聚阴离子材料连同补钠材料。使用了三层结构组合的方式，得到一种能量密度较高、循环性能较好的钠离子电池。

从结果来看，蜂巢能源的钠电池相比于宁德时代号称能量密度达到160、循环寿命达到4000次的钠离子电池还有一定差距。但起码蜂巢能源第二代钠电池规划的循环寿命可以突破2000次，有了应用到汽车动力电池中的可能性。

包括蜂巢能源和宁德时代在内，第一代钠电池都不要抱有太大的期待，能达到现阶段磷酸铁锂、三元锂电池的能量密度，而且价格上肯定不会有明显浮动，持平也有可能、降本三分之一也有可能（但续航里程不会高，车身重量还沉）。

但可以预见的是，随着技术的研发，钠离子电池可以加入到磷酸铁锂、三元锂电池的竞争当中，而钠离子电池一旦实现商业化，动力电池对电动汽车成本的制约也会逐步减弱，而电动汽车的售价也有望进一步下探。

抛开蜂巢能源的钠电池，明年最大看点，是宁德时代的第二代钠离子电池，能量密度将200Wh/kg。如果真能成，已经可以干掉磷酸铁锂了，也算是给这批先行者们定了个发展目标，是个好事儿。