钠离子电池会给新能源汽车带来哪些影响?“白菜价”时代即将到来!

 保护板新闻     |      2021-08-05 08:05
动力电池作为纯电汽车的成本大头,一直是整个新能源汽车产业的痛点,钴、镍、锰、锂等稀有金属带来的材料成本让没啥技术门槛的纯电汽车价格一直下不来。不过现在拐点来了,国内动力电池制造商龙头宁德时代近日正式发布钠离子电池,动力电池有望迎来新的产品&产业格局。

钠离子电池跟锂电池有哪些差异?

相比于现役主力的三元锂电池组、磷酸铁锂电池(都是锂电池),钠离子电池不需要用到高成本的金属元素,成品价格更低,可以在五菱宏光MINIEV、奇瑞小蚂蚁这种低速新能源汽车得到更广泛。

氢/锂/钠的外层电子是“电”的载体

从电池本身来看,钠原子跟锂原子一样只有一个电子(最外层活跃电子)参与储能和放电,单个原子的带电能力没有差异。但从元素周期表我们就能看得出来,钠原子的原子核有11个质子和中子,而锂原子只有3个质子和中子,这意味着相同质量的电池包,前者做出来的动力电池容量会偏低。

原子核重,所以电池重

这也是这么多年以来,虽然钠离子电池不是什么高新技术,却始终没有发展起来的核心因素。

当然,钠离子电池也不是一无是处,这玩意儿用到的材料都是工业化中“烂大街”的东西,例如,氯化钠(食盐)就有非常非常丰富的钠离子,其他的包括石墨、电解液啥的也不是动力电池的成本大头。除此之外,低能量密度其实也有利于提高其安全属性,你可以理解为黑火药跟TNT的差别。

原子核轻,所以电池轻

再看看锂离子电池,磷酸铁锂电池要用到比较金贵的,三元锂电池不光如此,还得用到钴、镍、锰等非常典型的贵金属,作为为电池正极构建高振实密度的锂离子储位。

这些东西都是通过技术和工艺就能解决的,原材料的稀缺性就注定锂离子电池难以控制成本。

新能源汽车会迎来哪些新格局?

鉴于钠离子电池的低能量密度特性,这玩意儿在高端纯电汽车领域没多大发展前景,相同质量的电池组放到比亚迪汉EV、特斯拉Model 3上只有300km不到的纯电续航,这是大部分消费者都接受不了的。

未来的高端纯电汽车重点还是要攻坚动力电池储能密度的问题,例如固态电池、超级电容等都是发展方向。

如果钠离子电池能达到一定市场规模,新能源汽车市场的低速微型车或许会因为电池采购成本的降低,进一步压低指导价,甚至到3万以内。这无论是在北上广超一线城市,还是在城乡结合部或郊区、乡镇无疑都是极具市场潜力的。

钠离子电池会带来哪些影响?

“白菜价”的钠离子电池一旦迎来大规模投产,带来的影响可不光是微型纯电汽车,这玩意儿在高度电气化的能源及工业制造领域有很多应用空间,最直接的影响应该就是电厂储能。

我们知道甭管是工业用电还是民用电都有高峰和低估,而电网的负荷调整幅度是远跟不上用电高峰低估的差值得,用电低谷时发出来的电没法储存。例如核电厂,基本都是24小时运行,那么多出来的电该怎么办呢?目前常规的做法有抽水蓄能(用水泵把下游水抽到上游)、压缩空气蓄能(发电时再用压缩空气带动汽轮机)或者用超大型的惯性飞轮蓄能。

锂离子电池虽然储能效果更好,但实在贵,电厂不可能采购这玩意儿用来储存电力。但钠离子电池则要便宜得多,这种大规模电池蓄能矩阵,综合转换效率达到80%-90%。远比抽水蓄电站高效得多。

总结:

从技术角度看,钠离子电池算是锂离子电池的一个补充,并不能彻底改变新能源汽车的发展方向,但对目前的市场格局会有一定冲击。在3-5万的微型纯电汽车领域,应用钠离子电池无疑会极大扩展目前的市场规模。更为重要的是,这种新增的储能模式对目前依赖煤炭/石油的工业结构也会有一定影响,如果能实现大规模应用,国内工业体系的电气化进程会向前迈进一大步。