頭條揭密》陸企力推鈉電池商用 中國將穩居全球動力電池霸主

鈉電池除了安全性高，充放電效率也好得多，15分鐘能充電80%，較鋰電池1~2小時充電60~70%就有顯著優勢。（圖／Shutterstock)

以高能量密度維持較長續航能力而被全球廣泛應用於電動車的動力鋰電池，終於開始面對鈉離子電池的競爭，這場攸關電動車產業命脈的科技對決將在2023年拉開序幕，並在未來數年激烈廝殺。令人更爲矚目的是，陸企在動力鋰電池領域佔有的絕對優勢，極大概率會延續到下一代的鈉電池上，不論哪種電池最後勝出，中國佔據全球車用動力電池的領導地位在數年之內不易改變。

由於續航力與高能量密度優勢，目前絕大多數動力電池都使用鋰電池，但由於鋰原料並非十分豐富，隨着需求暴增導致價格瘋漲，加上搭配陽極材料會用到較稀有的鈷，也會影響未來鋰電池材料的供應。而鈉材料在全球分佈均勻且極爲豐富，佔地殼資源達2.75%，相較鋰僅有0.0018%，兩者相差1500倍；反應在目前原料價格上，碳酸鋰每噸約臺幣250萬元，碳酸鈉每噸僅臺幣6677元，差距爲373倍。

目前動力電池仍是以鋰電池爲主流，但是鈉電池有諸多優點被看好，數家動力電池業者已決定在2023年開展鈉電池量產，正式啓動新一代鈉電池商用競賽。（圖／寧德時代）

鈉電池不只主材料價格低，它使用的負極材料、電解液、隔膜、集流體都比鋰電池便宜，例如鈉電池集流體是鋁箔，鋰電池是銅箔，而且鈉電池不需要使用鈷這種僅在剛果生產的較稀有的金屬。鈉電池每一樣原材料的價格都與錯電池存在不小差距，一旦進入大規模生產，對生產成本的降低將更爲可觀。

此外鋰電池安全性經常受到質疑，數起因電池品質與意外事故造成嚴重燒燬或致命的案例令人心驚。而鈉電池安全性極佳，運作發熱少、升溫低，目前針對鋰電池安全性所進行的各種實驗均無法讓鈉電池起火。使用極爲安全的前景被各方看好，多年來美日歐中都有不少廠商參與鈉電池開發。

鈉電池還有許多使用上的優點，包括：低溫性能強，從攝氏-20度到+80度都能保持100%額定電量，即便到攝氏-40度也還能保有70%的額定電量；電池充放電量大、速度快，能提高電動車性能並減少充電時間。

寧德時代製作的第一代鈉電池性能與鋰電池比較圖。（圖／寧德時代）

鈉電池開發的主要障礙有2項：能量密度較低、循環使用次數較少。能量密度低對電動車追求的續航力是致命傷，目前商用動力鋰電池能量密度約在180~200 wh/kg，研發中的鋰電池已能達到450 wh/kg。相較之下，蜂巢能源近日宣佈推出的商用動力鈉電池能量密度爲110 wh/kg，寧德時代的鈉電池則能達到160 wh/kg。業界估計，鈉電池能量密度雖持續提高，但目前的研發進展可能會在能量密度200wh/kg遇到關卡。

至於鈉電池另一弱項循環壽命，目前己推出的鈉電池循環使用在2000到3000次之間，相較於磷酸鐵鋰電池的12000次，相差達4倍，仍有較大距離，要有4倍的價差才能彌補得過來。此外，在使用者經常詬病的充電時間問題上，鈉電池15分鐘能充電80%，較鋰電池1~2小時充電60~70%就有顯著優勢。

在儲能電池應用上， 鈉電池的性能、安全性與價格較鋰電池有更多優勢，可能是首先切入動力電池市場的突破點。（圖／寧德時代）

業界人士分析，由於續航力是關鍵競爭力，未來能量密度較高的鋰電池可能會成爲高階電動車的標準配備，平價車款會傾向於選用低價的鈉電池，或使用快速更換電池方案。也有人提出以鈉電池與鋰電池混搭互補的AB電池方案，就可望很快地達到500km續航能力，這樣就更能加速鈉電池全面商用的進程。

在汽車上會使用的除動力電池之外，還有啓動電池，目前以鉛酸電池最多，鈉電池性能較優，可能會先替代污染問題較嚴重的鉛酸電池。其他各種商業或工業上的備用儲能電源，價廉且安全性較高的鈉電池也具有較佳的商業優勢。而且鈉電池不像鋰電池，沒有零電壓狀況下銅集流體劣化的問題，因此可以零電壓保存或運輸，安全性更有保障。再從製造過程來看，鈉電池與鋰電池活性材料不同，但生產方式相似，現有的鋰電池生產線廠經過簡單改裝就能製造鈉電池。

在廈門舉行的第22屆國際投資貿易洽談會上，寧德時代的展位向參觀者展示快速更換動力電池方案。（圖／新華社）

總之，去年第3季已有廠商開始試生產鈉電池，今年起有更多業者推出商用版動力鈉電池試水溫，在安全與低成本兩大誘因下，鈉電池技術經過持續改進，將開拓一個新的動力電池時代，以目前各國鈉電池技術與商用進程觀察，中國仍將延續其全球動力鋰電池霸主的優勢，成爲下一代鈉電池的最大生產國。