硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

7月29日下午3点半,宁德时代发布了钠离子电池,整场发布会虽然只有短短的10分钟,但无论在行业内,还是在C端用户群体中,都引发了不小的反响。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

在《电动汽车用户联盟》的社群里,也有不少用户自发热聊此事,有车友认为钠离子电池恐怕比刀片电池还要香:

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

在进一步深聊之后,不少用户得出了这样的结论:

宁德时代响应国家号召“怀了三胎”,动力电池行业多了一种技术路线,用户也多了一种新的选择,这是好事。

在C端用户群体中,有人如此看好钠离子电池,一定是因为它切中了不少用户痛点。

那么,它到底能给普通用户带来哪些利益点呢?

当前能量密度低于磷酸铁锂的钠电池,当前适用于哪些车型?

今天我就跟大家来盘一盘。

01

钠离子电池的前世今生,以及宁德时代的技术突破

钠离子电池的工作原理跟锂离子电池类似,主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出,实现电荷转移。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

但是,由于钠离子的体积比锂离子要大很多,它在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛,所以商业化进展比锂离子电池至少慢了20年。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

相较而言,锂离子电池的发展则要顺利太多了,但它的天花板也很明显——地球上的锂资源太少,价格越来越高。相比之下,钠资源更多,也更便宜。

正是在这样的背景下,在2021年1月举办的电动百人会论坛上,被称为中国“锂电池之父”的陈立泉院士公开呼吁:“一定要考虑新的电池,钠离子电池是首选”。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

而另一方面,中国新能源汽车市场已经进入了2.0时代,6月份新能源汽车的渗透率达到了12.7%,上升态势明显。

在1.0时代,当前比较成功的电动汽车品牌,如蔚来理想小鹏,都是从高端往下打起,面向的是愿意尝鲜高净值人群。

但到了2.0时代,新能源汽车走向大众,市场上多样化的需求就起来了,有部分人购车很理性,只追求300-400公里够用的续航,关键是要便宜,车企降本压力很大。

所以,发展钠电池是一件迫在眉睫之事。

在7月29日的发布会上,拥有超过5000名研发人员的宁德时代率先举起了这个大旗,宣布已经突破钠离子电池技术瓶颈:

在正极材料方面,采用克容量较高的普鲁士白材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题;

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

在负极材料方面,开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

上面这这两段是不是过于专业了?

没关系,我们可以跳过去,直接来看第一代钠离子电池的性能指标:

1,电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg,这是目前全球最高水平。

2,在常温下充电15分钟,电量就可以达到80%。

3,在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率。

4,系统集成效率高达80%以上。

5,热稳定性优异,超越了国家动力电池强标的安全要求。

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按照宁德时代的官方说法,除了能量密度略低之外,第一代钠离子电池在各方面并不逊于磷酸铁锂电池,甚至有些指标还有突出优势。

02

不起火不爆炸,钠电池不少重要性能优于磷酸铁锂电池

但是,宁德时代的第一代钠电池,到底处于一个怎样的水平?

我们来看一下这张表格:

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

从表格中的对比我们可以看出,第一代钠电池的劣势是单体能量密度略低于磷酸铁锂水平。

但宁德时代方面宣称,第二代钠电池的能量密度将达到200Wh/kg,系统能量密度能做到160Wh/kg,那就很有市场竞争力了,完全能应用于绝大多数车型上。

当然,我们也不得不提一下,由于目前钠电池还未大规模投产,它在价格上恐怕暂时还没有多大优势。

不过,宁德时代表示,2023年将形成产业链,到时候,这个问题也随之而解。

除了这两个暂时的劣势之外,钠电池就全是优点了。

比如安全性:

有资料显示,“钠离子电池已通过中汽中心的检测,针刺时不冒烟、不起火、不爆炸,经受短路、过充、过放、挤压等实验,钠离子电池也不起火燃烧”。

原因是钠离子电池电化学性能相对稳定,热失控过程中容易钝化失活,热稳定性远超国家强标的安全要求。

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比如其低温性能:

按照其官方说法,钠电池能在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率,这是一项很了不起的成就。

它的这一性能不但远超磷酸铁锂,还同样碾压了比较抗冻的三元锂电池。

再加上钠电池还具备15分钟能充到80%的快充性能,这也是C端用户最为看重的一个点。

所以,也难怪我们社群里的车友说“貌似比刀片电池还要好”。

03

宁德时代第一代钠电池,会率先搭载在哪些车型上?

但是,就当前而言,钠离子电池的应用前景怎样?

昨天发布会一结束,各大证券公司就给出了非常专业的分析,有的甚至把各个应用场景都罗列出来了:

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

而宁德时代在回应媒体时表示:“第一代钠离子电池已经开始了与车企和储能客户进行商业化合作。”

虽然无从得知到底哪款车型会首搭钠离子电池,但我们可以根据当前量产车型的能量密度,来分析一波。

按照宁德时代的说法,当前钠离子电池单体电芯的能量密度是160wh/kg,成组效率在80%以上,可以算出系统能量密度可以做到160*80%=128wh/kg。

这个水平,能够着哪些车型呢?

《电动汽车用户联盟》特意查询了工信部的新车目录,在最近的几个批次中,挑选了几个能量密度在130Wh/kg以下的车型,制作出了下面这张表格:

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

说实话,这个结果让我们也很吃惊,我们原以为只有五菱宏光MINI和奔奔E-Star这样的小车会选择能量密度100Wh/kg出头的动力电池,没想到特斯拉Model3和小鹏P7也都在列。

总结起来就是一句话:当前钠离子电池的能量密度,在续航400公里以下的车型上是够用的。

理论上,这些主打性价比的“短腿”车型,应该是可以直接切换成钠离子电池的,只看谁家愿意(或者能够)率先吃螃蟹了。

此外,宁德时代还创新性地开发出了AB电池系统解决方案,让钠离子电池与锂离子电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

硬核分析:宁德时代的钠电池当前适用于哪些车型?

AB电池系统既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势,完全可以为适用更多应用场景和车型。所以,钠电池上车的前景,还是挺值得期待的。

总的来讲,我们的看法是,钠电池的推出,是一场真正的电池革命。它的产业化可能还有很长的路要走,但一旦走通,行业格局将为之大变。

来源:第一电动网

作者:电动汽车用户联盟

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