电芯单体能量密度达160Wh/kg（下一代突破200Wh/kg）、15分钟充电80%、零下20°C仍有90%以上放电保持率、可与锂离子电池集成混合使用、2023年拟形成产业链……
7月29日下午，宁德时代新能源科技股份有限公司（以下简称“宁德时代”，300750.SZ）的钠离子电池发布会上，宁德时代研究院副院长黄起森博士对其公司的第一代钠离子电池做出介绍。
在动力电池产业快速发展、锂资源相对匮乏的当下，上述钠离子电池可以达到的指标无疑引发市场瞩目，宁德时代董事长曾毓群称，钠离子电池的优势，使其与锂离子电池相互兼容互补。
“与锂离子电池相互兼容互补”，这一评价丝毫不低，事实上，钠离子电池在此次发布会之前多被业内认为是铅酸电池的替代品，使用场景较为有限，宁德时代推出的钠离子电池与锂离子电池相比究竟如何？这正是此次发布会备受关注的关键点之一。
“160Wh/kg的能量密度让我感到惊讶，这确实是了不起的成就。如果量产能达到这个水平，确实可以在很多市场尝试应用”，真锂研究首席分析师墨柯在沟通中称。吉林大学青岛汽车研究院副院长顾国洪认为，“锂钠两条线发展，资源瓶颈也能获得突破”。
宁德时代第一代钠离子电池VS磷酸铁锂电池性能指标
突破技术瓶颈
宁德时代推出的钠离子电池，相对于当下市场主流锂离子电池技术指标如何？产业化进度如何？
事实上，这是自2021年5月曾毓群对外宣称将发布钠离子电池后，市场关注的主要问题，在此之前，锂离子电池在动力电池等方面占据着的主导地位，钠离子电池的发展前景则多被认为用于取代铅酸电池，应用场景是市场容量有限。
此次发布会上，黄起森揭开了宁德时代的第一代钠离子电池的面纱。根据介绍，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，不过钠离子体积较大，在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛，这也成为钠离子电池迟迟难以商用的瓶颈，宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料，并对材料体相结构进行电荷重排，最终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。
表现的数据上，其第一代电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg，下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。
这一能量密度表现明显超出墨柯的预期。事实上，根据近期光大证券发布的研报，三元锂电池的能量密度区间为200-350Wh/kg，磷酸铁锂电池为150-210Wh/kg，钠离子电池为70-200Wh/kg，开源证券近期发布的研报显示，铅酸电池的能力密度区间为30-50Wh/kg。
能量密度之外，宁德时代第一代钠离子电池在一些主要技术参数上拥有优势：常温下15分钟电量就可充至80%、零下20°C低温仍有90%以上的放电保持率、系统集成效率可达到80%以上、优异的热稳定性超越国家动力电池强标的安全要求、钠离子电池和锂离子电池可集成混合共用。
这也就意味着，相对于磷酸铁锂电池，钠离子电池在低温性能和快充方面具有明显的优势，AB电池系统解决方案则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。以此系统结构创新为基础，可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。
“混合共用电池解决方案是个不错的创意，能够有效解决磷酸铁锂电池冬天掉电以及功率一般的问题。钠离子电池的低温特性和高功率特性非常好。”墨柯认为。
尤为值得注意的是，钠离子电池或可解决锂矿资源的瓶颈问题。
根据上述开源证券研报援引的数据，地壳中锂储量仅为0.0065%（钠为2.74%），已探明的锂资源全球约有8600万吨，约能满足18亿辆相关电动汽车的需求，中国拥有510万吨，仅占锂储量的5.93%，且大部分位于青藏高原等开采难度大地区，当下我国锂原矿对外依存度约达76%。
全球新兴能源市场调研机构SNE Research预测，到2023年，全球电动汽车对动力电池的需求达406千兆瓦时（GWH），而动力电池供应预计为335千兆瓦时（GWH），缺口约18%。到2025年，这一缺口将扩大到约40%。前瞻产业研究院近期发布的文章认为，出现此种的原因一方面是动力电池需求的猛增，另一方面是锂矿等原材料的供不应求。
“钠离子电池对减少锂资源对外依存度具有重要战略意义”，开源证券在研报中称，光大证券则在研报中称，钠资源将为钠电池提供巨大的成本优势。
加速产业化
技术参数的亮眼之外，宁德时代在加速钠离子电池的产业化进程。
宁德时代在发布会上表示，其“已经开始进行钠离子电池的产业化布局，计划于2023年形成基本产业链”，在制造工艺方面，钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的兼容，产线可进行快速切换，完成产能快速布局。
“钠离子电池产业链配套体系的建设我原来认为起码要四五年的时间。不过，宁德时代有庞大的资本去推动产业链体系建设的话，时间确实存在提前的可能，2023年形成基本产业链的可能性是存在的。”墨柯表示。
值得注意的是，此次发布会上，曾毓群对宁德时代的战略布局进行了阐述。
他表示，宁德时代致力于为全球的新能源应用提供解决方案和服务，为此持续发力三大战略发展方向，其一，以可再生能源发电和储能，替代固定式化石能源；其二，以动力电池助力电动车发展，替代移动式化石能源；其三，以电动化+智能化的集成应用创新，加快各领域的新能源替代进程。
表现在宁德时代的业务上，2020年宁德时代动力电池系统营收394.26亿元，储能业务营收19.43亿元，两条赛道均处以万亿级市场，在产品线上，宁德时代拥有三元锂离子电池、磷酸铁锂电池等完整产品系列，得益于在细分领域的市场地位和突出的运营能力，当前宁德时代市值位于1.3万亿元左右。
除此之外，截至2020年末，宁德时代拥有5592名研发人员，其中博士127名，硕士1382名，当年研发投入35.69亿元，其建设的21C创新实验室，研究方向包括金属锂电池、全固态电池、钠离子电池等下一代电池研发。
曾毓群表示，市场上有观点认为电池的化学体系已很难创新，只能在物理结构上做些改进，“但我们认为，电化学的世界，就像能量魔方，未知远远大于已知，我们乐此不疲地探索着其中的奥秘。”
他进一步介绍，宁德时代构建了高通量材料集成计算平台，在原子级别对材料进行模拟计算和设计仿真，凭借对原理的深刻理解，借助先进的算法和强大的算力，寻找各种材料基因的结合点。也正由于此，公司开发出更适合钠离子电池的各类材料，推动其进入产业化的快速通道，并不断迭代。
