鉅大LARGE | 點擊量：842次 | 2023年05月26日
160Wh/kg!CATL第一代鈉離子電池來了!
五月二十一日，CATL董事長曾毓群在公司股東大會上透露，CATL將于今年七月前后公布鈉離子電池。此消息一經公布，隨后不僅鈉離子電池概念股實現(xiàn)漲停，而且也引起了市場"震動"。
昨日（七月二十八日），在正式公布鈉離子電池之前，CATL官方還來了一發(fā)預告，再次將業(yè)內外人士的好奇心吊得足足的。
今日（七月二十九日），鈉離子電池終于得以正式公布。
電芯單體能量密度達160Wh/kg
在公布會上，CATL研究院副院長黃起森博士介紹，公司開發(fā)的第一代鈉離子電池實現(xiàn)了四大性能指標：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1、電芯單體能量密度已經達到了160Wh/kg，為目前全球最高水平；
2、在常溫下充電15分鐘，電量可達80%；
3、在零下20攝氏度低溫的環(huán)境下，仍然有90%以上的放電保持率；
4、在系統(tǒng)集成效率方面，可以達到80%以上。
為了實現(xiàn)上述性能指標，CATL也做了不少努力。
在正極材料方面，CATL采用了克容量較高的普魯士白材料，創(chuàng)新性地對材料體相結構進行電荷重排，解決了普魯士白在循環(huán)過程中容量快速衰減這一核心難題。
在負極材料方面，CATL開發(fā)了具有獨特孔隙結構的硬碳材料，其具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)的特性。
在系統(tǒng)創(chuàng)新方面，CATL開發(fā)了AB電池系統(tǒng)解決方法，即鈉離子電池和鋰電池兩種電池按一定比例進行混搭，集成到同一個電池系統(tǒng)里，通過BMS精準算法進行不同電池體系的均衡控制。AB電池系統(tǒng)解決方法既彌補了鈉離子電池在現(xiàn)階段的能量密度短板，也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能好的優(yōu)勢。以此系統(tǒng)結構創(chuàng)新為基礎，可為鋰鈉電池系統(tǒng)拓展更多應用場景。
CATL"豪賭"鈉電池
鈉電池曾經和鋰電池處于同一起跑線，但因為鋰電池的電極材料率先取得突破，并由索尼進行商業(yè)化推廣，而被甩開了一大截。而CATL第一代鈉離子電池的公布，可以說是鈉電池聲勢浩大的回歸儀式。
鈉離子電池（圖/CATL）
為何沉寂一時的鈉電池還能被大家如此看好呢？
因為鈉電池的核心原材料儲量更高、開采難度更低。而相比之下，鋰的全球儲量就少得可憐。數(shù)據(jù)表明，地殼當中鋰的含量只有0.0065%，鈉的含量則有2.75%，而且我國80%的鋰資源嚴重依賴進口。
鈉電池的BOM成本也比鋰電池低20%，并且，比磷酸鐵鋰的成本更低。而且，高低溫性能優(yōu)異，在面對擠壓、穿刺等情景時安全性也高，還具備快充能力。
湖南大學電氣和信息工程學院副院長、博士生導師黎福海教授表示："各國大力發(fā)展新能源產業(yè)和新能源汽車，推動電池級碳酸鋰價格持續(xù)漲價。全球豐度高、可開采的鋰礦資源集中在少數(shù)國家，表觀儲量十分有限，已經面對供不應求的局面，將對新能源產業(yè)和新能源汽車發(fā)展造成掣肘，客觀上要求研究機構拿出可行的替代方法。鈉離子電池所需金屬鈉的儲量豐富，是金屬鋰的1000倍以上，而且可以用海水制備金屬鈉，是儲量豐富、可得性好的新能源電池材料。因此，鈉離子電池再度獲得研究機構和上市公司的青睞。"
但是，鈉電池之所以未能獲得和鋰電池同等的市場地位，就是因為能量密度還不夠高。目前，市場上鈉電池的電芯能量密度普遍在100-150Wh/kg，低于磷酸鐵鋰電池的160Wh/kg，更何況是能量密度已經能達到250Wh/kg的三元電池。
并且，在今天的鈉電池公布會上，CATL官方也表示，第一代鈉離子電池的能量密度略低于目前的磷酸鐵鋰電池，但在低溫性能和快充方面，具有明顯的優(yōu)勢，特別是在高寒地區(qū)高功率應用場景。
另外，據(jù)華安證券測算，理論上鈉電池量產成本可以比鋰電池便宜25.3%，但目前的實際價格并非如此。曾毓群在今年的公司股東大會上也已明確表示，在價格方面，由于鈉離子電池系新推出目前整個供應鏈很小，價格可能比鋰電池貴。
更重要的是，鈉電池和鋰電池的能量密度差距，是材料屬性決定的，很難通過技術層面的手段抹平。也就是說，當前水平的鈉電池恐怕很難滿足高動力、長續(xù)航車輛的需求，不適合做動力鋰電池，那就更不存在全面替代鋰電池的可能了。
那么，CATL又是為何押注鈉電池呢？
業(yè)內專家表示，在體積相同的情況下，鈉電池的容量約為鋰電池的80%。并且，鈉電池的充放電次數(shù)僅為1000-2000次左右，也和鋰電池有明顯差距。
在重量體積和能量密度都處于劣勢的情況下，顯然鈉電池更適合對電池體積大小要求不高，重視成本的儲能電站。
相關行業(yè)專家也表示："鈉離子電池基本不太可能突破現(xiàn)在的3c和動力體系，但是可以在低速車領域或者儲能等其他特殊應用場景使用。"
顯然，CATL才不"認命"。在今天的公布會上，曾毓群介紹，有人認為電池的化學體系已很難創(chuàng)新，只能在物理結構上做些改進。但我們認為，電化學的世界，就像能量魔方，未知遠遠大于已知，我們樂此不疲地探索著其中的奧秘。他還表示，CATL下一代鈉離子電池能量密度將突破200Wh/kg。
同時，黃起森博士介紹稱，制造工藝方面，鈉離子電池可以實現(xiàn)和鋰電池生產設備、工藝的完美兼容，產線可進行快速切換，完成產量快速布局。目前，CATL已啟動鈉離子電池產業(yè)化布局，2023年將形成基本產業(yè)鏈。
由此看來，CATL并不滿足只應用于儲能和低速車領域，已經計劃將鈉離子電池的使用場景拓展至動力鋰電池體系。
總結
當年，日本在動力鋰電池路線的兩個備選項當中，舍棄鋰電池，押注燃料動力電池。但是，隨著新能源汽車產業(yè)的發(fā)展，證明燃料動力電池并非鋰電池的最佳替代者，日本的路線選擇儼然已經失敗。
現(xiàn)在，作為全球動力鋰電池領頭羊之一的CATL正式落下了鈉離子電池這枚棋子，那么，這究竟是CATL應對來自電池公司新技術研發(fā)和整車廠自研電池雙面夾擊的應對手段之一，還是會推動鈉離子電池成為全新的動力鋰電池技術路線呢？讓我們拭目以待。
