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清研科普 | 钠离子电池的主要挑战是什么？
自宁德时代2021年发布钠离子电池之后，小编一直很激动。因为钠离子电池可以让电动车的成本更低、安全性更高。
虽然续航短点，但对小编来说能买得起是最重要的，至于续航，够用就行。
小编也一直很担心，钠离子电池能不能于2023年投入使用呢？发展的路上还有哪些挑战？带着这个问题，小编去请教了研究院的电池专家。专家微微一笑，仔细给我讲解起来：
相对于三元锂电池，磷酸铁锂电池避免了镍、钴等金属元素的制约，却躲不过锂元素的制约。
锂元素相关矿产价格飞涨[1]：
疫情期间原材料价格受影响波动较大 [1]
长期来看，锂矿产并不会短缺[2]，但中短期的巨幅波动对产业链的影响还是很大，特别是对行业龙头宁德时代的影响最大。这种情况下，就需要有应对措施，那就是不需要锂元素的钠离子电池：
元素周期表中，钠元素正好在锂元素的正下方，化学性质相似。最关键的是，储量很足！ 下面是地壳中的元素丰度图[3]：钠元素占比2.27%，是锂元素占比0.0018%的1000多倍！
听说过锂元素涨价，没听说过食盐(氯化钠)涨价吧？说句夸张的，去楼下超市多买几包盐，就足够一个电池包的钠元素用量了！
地壳元素丰度图 [3]
从性能来看，钠离子电池的主要弱点在于能量密度，但在成本、低温、快充、热稳定性等方面表现更好。
宁德时代第一代钠离子电池与磷酸铁锂电池对比[4]
粗算一下，BOM成本比磷酸铁锂电池低30-40%[4]：
钠离子电池、锂离子电池对比[4]
从储能的角度来，钠离子电池较有优势。此外，中低续航的电动车上，也可以应用钠离子电池。
钠离子适用场景分析
关于成本的估算，文献[5]也有相似的观点：
钠离子的特性与优势 [5]
对于用在电动汽车上，早期技术的钠离子电池能量密度可能还是太低了。宁德时代提出了AB电池的混搭使用方案：在更高能量密度的钠离子电池量产之前，第一代钠离子电池至少能够以AB电池混搭的方案上车，让钠离子电池与锂离子电池优势互补。
那钠离子电池应用的主要挑战是什么呢？从以下几个方面来看：
#
Vol.1/ 规模成本
理论上说钠离子电池可以降低成本，那是指产业成熟、规模化之后。就现在来说，钠离子电池的成本还是高于锂离子电池的。
走向产业成熟的过程中，先行企业要付出代价。以什么样的节奏发展进一步走向产业成熟才是最合理的，也是一个不可忽视的问题。
#
Vol.2/ 技术配套
钠离子电池有一些优秀特性，比如过放电压是0V、热安全性更好。这就意味着可以降低对当前电池管理技术的要求，从而削弱能量密度上的劣势。
但显然，这类技术配套研究还处于非常早期的阶段。
#
Vol.3/ 产业链
从矿产到动力电池，这是一个很长的产业链。电池企业上游，也涌现了不少上市公司，共同组成了产业链，使得整个流程运转有效率。
中国LiB电池供应链概览
钠离子电池对矿产的需求不同、对工艺的要求不同，也需要时间来形成一个新的产业链，才能运转有效率、才能真正达到降低成本的目标。
#
Vol.4/ 技术原理改进
钠离子的正极材料、负极材料、电解液都不同，这都需要研发。
不过这部分不属于技术难关了，现在已经可以用了，就是正常的迭代改进，从工程上达到降低成本的目标。除了宁德时代之外，还有很多公司都在投入其中[6]：
全球主要钠离子电池生产厂家性能对比 [6]
参考文献：
[1] The Lithium Ion (EV) battery market and supply chain. Part 1 : Market drivers and emerging supply chain risks. 2022.3.3
[2]https://www.zhihu.com/question/524618092/answer/2418462302
[3] Naoki Nitta, Feixiang Wu, Jung Tae Lee and Gleb Yushin. Li-ion battery materials: present and future. Materials Today Volume 18. Number 5. June 2015.
[4]钠离子电池研究报告. 盖斯特管理咨询有限责任公司. 2021.8.6
[5]中国锂电行业发展. 德勤观察2.0“电池风云”. 2022.4
[6]五矿证券. 动力电池深度：从芯出发，回归技术本源、聚焦发展主线。
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