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對普通消費(fèi)者而言，我們不聊那些陽春白雪，之所以說現(xiàn)階段燃油車還能擋在純電動車身前，價格太貴一定是最重要的之一。對于純電動車而言，動力電池是絕對的成本重心，曾經(jīng)無限耀眼的發(fā)動機(jī)與變速箱都不能與之在成本占比上爭鋒。因?yàn)閱挝蝗萘康匿囯姵爻杀靖甙阂簿退懔耍诶m(xù)航焦慮的影響下，無腦內(nèi)卷的電池容量，形成了從單價貴到容量大的成本螺旋上升狀態(tài)。在這樣的背景下，鈉電池這一曾經(jīng)的“備胎”開始熱身，并極有可能在今年迎來正式“替補(bǔ)登場”的機(jī)會。僅從技術(shù)角度出發(fā)，鈉電池真的能把純電動車的價格給打下來嗎？如果價格問題解決了，燃油車的最后一道技術(shù)上的拒馬樁是否就能被移開呢？
換裝鈉電池，能便宜多少？從鈉電池與鋰電池的技術(shù)基礎(chǔ)來說，鈉電池的優(yōu)勢在于存量極大，但缺點(diǎn)在于效率低。先說存量，僅以地殼部分的礦產(chǎn)資源來說，納就要比鋰多出近400倍，且分布更加均勻。具體到原材料部分，碳酸鈉的價格僅為數(shù)千元每噸的水平，而碳酸鋰則一度直逼60萬元/噸的夸張價碼。就算是碳酸鋰原材料價格回落至40萬元/噸的水平，在相當(dāng)保守的計算下，同等重量的碳酸鈉價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到碳酸鋰1%的水平。
不過這肯定不是說換裝鈉電池，就能把動力電池成本減少99%。至于說能砍掉多少成本，其實(shí)有一個背景需要交代，那就是鈉電池目前并沒有形成穩(wěn)定的技術(shù)路線，所以計算起來的維度也各有不同。但核心部分倒是可以套用大家更為熟悉的鋰電池，因?yàn)殁c電池不過是將正極材料與電解液中以納替代鋰的位置。特別是正極材料這一成本大戶，在鋰電池技術(shù)路徑中，其成本占比高達(dá)4成左右，但鈉電池能夠?qū)⒄龢O材料所占成本壓低至四分之一左右。
而技術(shù)路線差異就在正極材料這一成本大戶上產(chǎn)生了分歧。同樣以更為熟悉的寧德時代來介紹，其普魯士藍(lán)類化合物的正極材料路線，一定程度上犧牲了鈉電池除了價格之外的部分特質(zhì)，進(jìn)而在加工簡單、成本依舊較低的情況下，換取高能量密度。而層狀環(huán)氧物與聚陰離子化合物的正極路線同樣是特點(diǎn)鮮明。但是在車用環(huán)境下，后者較低的能量密度以及較高的加工成本局限性較大，倒是高工作電壓、高熱穩(wěn)定性以及循環(huán)壽命優(yōu)勢更像是沖著三元鋰電池而來。至于前者其實(shí)與普魯士藍(lán)類化合物路線的表現(xiàn)接近，但在加工方面的可控性有可能是在車規(guī)環(huán)境下的一大潛在分水嶺。
總之，雖然鈉電池屬于“替補(bǔ)登場”，很多技術(shù)路徑尚未達(dá)到三元鋰電池的高度。但鈉電池的生產(chǎn)工藝與鋰電池屬于趨同狀態(tài)，技術(shù)的可復(fù)制性與可遷移性較高。這點(diǎn)除了會影響整體成本的控制之外，也有助于鈉電池在技術(shù)角度盡快站穩(wěn)車規(guī)級的腳跟。而根據(jù)大部分機(jī)構(gòu)的預(yù)測，按目前原材料的價格差異，正式上馬后的鈉電池有望在磷酸鐵鋰電池的基礎(chǔ)上，成本再降低3-4成左右。同樣以動力電池占整車成本約4成的論調(diào)來參考，在非常不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐扑阆拢退阋?萬多元起步的宏光MINIEV為例，售價都還有望再降低約5000元。如果是對一款20萬元級別的中型純電車型而言，其售價有可能一次性降低3萬元以上。當(dāng)然，再次聲明，這僅僅是極為粗放的推斷，用以體現(xiàn)鈉電池對電動車成本的“殺傷力”。
鈉電池有多少優(yōu)勢被缺點(diǎn)掩蓋了？當(dāng)然，“一分錢一分貨”也是我們奉行的人生經(jīng)驗(yàn)。對于鈉電池而言，前面也提了一嘴，它在效率上的相對短板，這點(diǎn)從元素周期表就能一探究竟。只有排序靠前的活躍份子，才能在電池的正負(fù)極之間擁有較高的效率，從而獲得更強(qiáng)的“載貨”能力。在此基礎(chǔ)上，能夠適配的金屬元素就是鋰、鈹、鈉、鎂、鋁等等。而鈹是極為稀有的存在，鋰電池在第一階段的勝出是毫無懸念的存在。至于效率比不上鋰的鈉、鎂、鋁，在成本因素的影響下，最終鈉電池脫穎而出，即將走上前臺。即使它的單體能量密度遠(yuǎn)不如三元鋰電池，甚至僅能摸到磷酸鐵鋰的門檻。這當(dāng)然會影響鈉電池裝車之后的續(xù)航里程表現(xiàn)，但在效率相對拉胯的表現(xiàn)下，鈉電池真就只是一個除了便宜，一無是處的選項(xiàng)嗎？
從廣義上的用車場景來說，采用鈉電池的純電動車，或許會更接近燃油車的感覺。首先是鈉電池的安全性，由于鈉與鋁配合的穩(wěn)定性，以及鈉鹽電解液的穩(wěn)定性更高，理論上鈉電池的熱保護(hù)效果相對鋰電池更優(yōu)。打比方說，鈉電池電動車?yán)碚撋峡梢浴翱针姟边\(yùn)輸，既可以保證運(yùn)輸?shù)陌踩裕膊⒉挥绊懭蘸蟮氖褂眯阅堋?/p>
并且，不僅是高溫狀態(tài)下，鈉電池的穩(wěn)定性優(yōu)異，低溫同樣堪稱是鈉電池的“朋友”。在低溫衰減方面，雖然三元鋰電池表現(xiàn)要優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。但以零下20℃低溫情況來看，三元鋰電池普遍充放電保持率僅能維持在70%左右的水平，而鈉電池可以達(dá)到90%的水準(zhǔn)，幾乎可以忽略低溫帶來的影響。另外，鋰電池在低溫狀態(tài)下充電容易導(dǎo)致析鋰現(xiàn)象，而鈉電池則無所畏懼。總之，相比既怕熱也怕冷的鋰電池而言，鈉電池在零下40℃至80℃的溫度區(qū)間內(nèi)基本能夠做到正常工作，理論上能夠做到燃油車能去哪，它就能去哪。
就算是鈉電池?zé)o法回避的容量低，以及充放電次數(shù)少的問題，也不是不能彌補(bǔ)的。對于容量問題，鈉電池在快充上的潛力或許是彌補(bǔ)它的最佳途徑。由于鋰離子電池在快充狀態(tài)下，特別是過充的情況下，正負(fù)極的鋰離子失衡，極端情況下負(fù)極會生成樹枝狀結(jié)晶，存在金屬結(jié)晶穿過隔膜導(dǎo)致負(fù)極短路的潛在威脅。所以往往鋰電池快充，在80%之后就會大幅降低速度。并且為了造成致電池容量的永久性損失，一般并不推薦完全依賴快充補(bǔ)能，更不推薦長時間高壓過充。而在鈉電池這邊，鈉離子在正負(fù)兩極的傳輸速度都比鋰離子更快，從而在高壓快充的情況下，也能實(shí)現(xiàn)正負(fù)極的平衡。這樣一來，鈉電池不僅快充效率更高，且不懼怕過充等情況。同時其電池比容量出色，簡單來說就是充的電比較“實(shí)”，續(xù)航標(biāo)定的難度大幅降低。如此，即便是循環(huán)壽命上要明顯弱于磷酸鐵鋰電池，但即便是循環(huán)充放電1000次以后，鈉電池的比容量保持率依舊能夠接近95%的水平，而鋰電池基本在80%左右。總結(jié)來看，就是鈉電池雖然容量低，循環(huán)壽命短。但有限的容量卻扎實(shí)、耐用、安全，有限的聲明也更為“充實(shí)”。
寫在最后伴隨去年大宗供應(yīng)鏈的價格過山車，原材料的漲幅讓廣大消費(fèi)者見識到了電動車貴就貴在電池的這個道理。單價貴，容量卷，于是整體車價朝著更貴的方向發(fā)展，這一邏輯閉環(huán)或許要等到鈉電池正式上馬才會迎來轉(zhuǎn)機(jī)。倒不是說鈉電池就是一統(tǒng)江湖的最終選擇，而是在先天無法解決容量問題的情況下，鈉電池給純電動車發(fā)展提供了一個新思路。一個可以在安全性、使用場景、價格優(yōu)勢等方面，徹底撬動普通消費(fèi)者對于燃油車路徑依賴的思路。
