文丨李梓楠
編輯丨程曼祺
《晚點 Auto》獨家獲悉，比亞迪計劃于 2023 年二季度量產(chǎn)鈉離子電池，搭載于秦 EV、海豚及新車型海鷗中。比亞迪旗下動力電池公司弗迪電池承擔鈉離子電池的研發(fā)、量產(chǎn)任務，目前鈉離子電池處于樣品驗證階段。
比亞迪秦 EV 和海豚均是 10 萬-15 萬元的純電車型， 今年 1 - 10 月兩款車分別賣出 2.63 萬和 15.21 萬輛。
據(jù)《晚點 Auto》了解，比亞迪明年推出的海鷗是一款 8 萬-10 萬元的 A0 級小型轎車。A0 級轎車即前輪到后輪距離在 2.2-2.5 米之間的轎車，如大眾 Polo 等。
海鷗的推出，意味著比亞迪將加碼 10 萬元以下的電動車市場。2018 年 5 月，比亞迪曾推出售價 7.99 萬-9.99 萬的微型 SUV 元 EV，不過 2019 年以來，元 EV 各版本已陸續(xù)停售。2019 年 8 月，比亞迪開始銷售 8.98 萬-14.48 萬的 A0 級純電小轎車 e2。加上 2012 年與奔馳合資成立的騰勢（售價在 30 萬-50 萬元之間）和今年 11 月發(fā)布的豪華純電品牌仰望（售價在 80 萬-120 萬元之間）， 比亞迪會覆蓋智能電動車的各主要價格區(qū)間。
10 萬元以下的電動車市場的競爭會變得更激烈。這是中國銷量最大的電動車細分市場，今年前 10 個月，10 萬元以下的電動車賣出 146.4 萬輛，占純電車總銷量的 36.8% ，其中五菱宏光 MINI EV 賣出 30.3 萬輛。哪吒、零跑、長安等車企也在 10 萬元以下有主銷車型。
比亞迪有可能成為全球第一個將鈉離子電池裝上汽車的公司。另一個有望實現(xiàn)這一成果的公司是寧德時代。它于 2021 年發(fā)布第一代鈉離子電池。今年三季度的財報會上，寧德時代稱，計劃明年量產(chǎn)鈉離子電池：“已在與車企和儲能公司開展合作，推動鈉離子電池商業(yè)化落地?！?不過寧德時代并未公布具體的量產(chǎn)時間和合作車企。
據(jù)《晚點 Auto》了解，秦 EV、海豚及新車型海鷗中，只會有部分配置、型號搭載鈉離子電池。
比亞迪回應《晚點 Auto》稱，集團會根據(jù)出海業(yè)務以及弗迪電池的發(fā)展需要布局相關電池業(yè)務，暫無具體信息可透露。
比亞迪的鈉離子電池上車計劃相對激進
鈉離子電池是近年重新興起的一條動力電池技術路線，其主要材料不再是鋰，能降低動力電池對鋰資源的依賴。全球探明的鈉資源儲量是鋰資源的 400 倍。因供應短缺，2020 年底以來，鋰電池原材料碳酸鋰價格從 4 萬元 / 噸漲至 60 萬元 / 噸。
與鋰電池相比，鈉離子電池成本更低，據(jù)鈉離子電池生產(chǎn)商中科海鈉測算，當超過 100 GWh 的大規(guī)模生產(chǎn)實現(xiàn)后，每生產(chǎn) 1 GWh 鈉離子電池的直接材料成本比磷酸鐵鋰電池低 30%-40%。它的劣勢則是能量密度更低，同重量的鈉離子電池的續(xù)航里程更短， 壽命也更短 。
鈉離子電池更適合用在海鷗這樣的 A0 級小車上，它們追求更低的成本，而不是高續(xù)航。
據(jù)《晚點 Auto》了解，比亞迪于今年三季度確定，要在明年二季度讓鈉離子電池上車，目前其鈉離子電池處于 A 樣品驗證階段。
動力電池從研發(fā)到上車需要經(jīng)歷實驗室階段，之后是 A、B、C 三個樣品驗證階段，分別為單體電池驗證、電池包驗證和裝車驗證，最后是試生產(chǎn)階段和量產(chǎn)階段。一切順利的情況下，一個新電池走完 ABC 驗證需要一年，進入 試生產(chǎn)和量產(chǎn)階段則可能很快， 取決于產(chǎn)品和工藝的成熟度。 在三個樣品驗證階段 ，若任何一個環(huán)節(jié)的驗證不及預期，則需要修改技術方案，回到出問題的環(huán)節(jié)重新測試。
考慮到鈉離子電池是一種從未上車的新方案，它的研發(fā)和測試面臨更多不確定性。比亞迪此前并未透露它在研發(fā)鈉離子電池，比亞迪制定的上車時間表——從 A 樣到裝車只有 1 年——節(jié)奏相對快，沒留冗余，如有測試環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，鈉離子電池的上車時間可能被推遲。
一位鋰電投資人認為，即使比亞迪的技術驗證順利，也不會在明年大規(guī)模裝車鈉離子電池：“比亞迪明年大概率只能實現(xiàn)鈉離子電池小規(guī)模上車，驗證一下市場的接受度?！?/p>
鈉電池長期比鋰電池便宜， 前提是產(chǎn)能夠大
鈉離子電池相比鋰電池的最主要優(yōu)勢是成本更低和資源不受限制。成本優(yōu)勢需要大規(guī)模生產(chǎn)才能發(fā)揮。
據(jù)東方財富旗下研究機構(gòu) Choice 的數(shù)據(jù)，鈉離子電池目前每 Wh 的生產(chǎn)成本約 0.9 元，與磷酸鐵鋰電池相當，沒有明顯成本優(yōu)勢，且鈉離子電池的能量密度更低、續(xù)航更短。
一位電池材料供應商測算，當鈉離子電池形成 50 GWh/ 年的產(chǎn)能后，每 Wh 成本會降至 0.4-0.5 元。
鈉離子電池擴大產(chǎn)能的有利因素是，它可以高度復用鋰電池的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝。鋰電池生產(chǎn)包括制漿、涂布、卷繞 / 疊片、化成等 20 多個工序。一位動力電池公司高管告訴《晚點 Auto》，鈉離子電池除了銅箔涂布環(huán)節(jié)，即把正負極材料涂在銅箔上的環(huán)節(jié)外，其它工序基本和鋰電池一致。
制約鈉離子電池擴產(chǎn)的主要因素是上游的材料供應鏈。
鋰電池的上游材料包括鋰化合物制成的正極材料、電解液，石墨制成的負極材料，集流體、隔膜等。集流體、膈膜具有通用性，鈉離子電池也能用鋰電池的膈膜和集流體，它也可以用更便宜的鋁箔當集流體。但鈉離子電池所用的電解液、正負極材料都與鋰電池不同，需建立新的供應鏈。
“與產(chǎn)能轉(zhuǎn)換相比，供應鏈的切換更耗時間?！?上述動力電池高管說，他認為鈉離子電池 3 年內(nèi)都不會達到 10 GWh/ 年（對應約 15 萬輛汽車）的裝車量。
寧德時代在今年第三季度財報電話會中表示，它們會在 2023 年前初步形成鈉離子電池的穩(wěn)定供應鏈。比亞迪未公開披露過鈉離子電池供應鏈的布局進展或計劃。
今年 7 月，寧德時代和比亞迪共同的正極材料供應商容百科技宣布將在 2023 年上半年建成 3.6 萬噸的鈉離子電池正極材料產(chǎn)能，對應約 10 GWh 電池。
鈉離子可能不會成為汽車電池的主流方案， 儲能是更大的機會
鈉離子電池肩負了電池產(chǎn)業(yè)鏈對供應鏈安全和更低成本的 渴望，但它不一定 是汽車電池的主流解決方案。
鈉離子電池不是一項新技術。法國電池公司 ARMAND 在 1980 年代提出了鈉離子電池技術，因研發(fā)不順且鋰離子電池在 1991 年被索尼商業(yè)化，鈉離子電池一度被擱置。
隨著智能電動汽車產(chǎn)業(yè)興起，和各國轉(zhuǎn)向清潔能源，風電、光電都對儲能有巨大需求，鋰電池用量攀升，而鋰資源又相對集中和有限，人們開始重新關注鈉離子電池路線。
2015 年，法國國家科學研究中心成功開發(fā)出 18650 規(guī)格的鈉離子電池。中科院物理所自 2013 年開始研發(fā)鈉離子電池，該團隊核心人員于 2017 年成立中科海鈉，寧德時代則在 2021 年發(fā)布了第一代鈉離子電池產(chǎn)品，并公布了性能參數(shù)，計劃 2023 年量產(chǎn)。
寧德時代的第一代鈉離子電池可在常溫下充電 15 分鐘達 80% 的電量，與快充版鋰電池相當；在 -20%℃ 環(huán)境中，擁有 90% 以上的容積保持率，即電量保持率，高于鋰電池的 50%-60%，能緩解電動車在冬天續(xù)航縮水的問題。
但鈉離子電池技術之所以存在已久，此前卻沒有競爭過鋰電池技術，是因為它有一個難以克服的天然短板——能量密度低。
鈉離子電池所用的銅鐵錳三元正極材料的比容量的理論上限為 130 mA·h/g ，低于比容量理論上限為 170 mA·h/g 的磷酸鐵鋰材料。 比容量決定電池的能量密度 。
比容量的差異由鈉和鋰的元素特性導致。電池充放電是一個離子在正負極中移動的過程，可移動的離子越多，電池電量越高。鈉離子的體積比鋰離子大，所以同樣空間內(nèi)，鈉離子比鋰離子少，帶電量也更低。相比鋰電池路線，靠材料或工藝改進來提升鈉離子電池能量密度的空間有限。
目前公布的性能最高的鈉離子電池是寧德時代的第一代鈉離子電池 ，其能量密度為 160 Wh/kg，低于能量密度超過 180 Wh/kg 的磷酸鐵鋰電池和逼近 300 Wh/kg 的三元鋰電池。
鈉離子電池可能不會成為汽車市場的主流，而是一種補充。 它可能只能用于 A0 和更便宜的 A00 級等對續(xù)航要求低但重視成本的細分電動車市場。且在這些市場，鈉離子電池也可能和鋰電池混用。一位電池材料供應商說，電池廠商可能會推出 AB 電池包，即將鈉離子電池和鋰電池電芯封裝到一個電池包里以平衡成本。他認為這種混合封裝的方案不會出現(xiàn)在中高端車型中。
中信建投證券預計，2025 年鈉離子電池市場空間約 200 億元，對應約 30 GWh/ 年的產(chǎn)能，其中一半為動力電池，對應約 20 萬輛汽車。行業(yè)普遍預測，2025 年，全球動力電池裝機量約 1500 GWh，鈉離子電池約占總體的 1 %。
鈉離子電池更大的機會在儲能市場。新能源研究機構(gòu) EV Tank 預測，2025 年中國儲能電池市場規(guī)模將達到 60 GWh/ 年。儲能市場對電池能量密度要求低，更看重成本和電池壽命。電池壽命由循環(huán)次數(shù)決定， 寧德時代第一代鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)是 4000 次 ，低于工信部要求的 5000 次。
但行業(yè)里可能已有廠商將 鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)提升到了 5000 次以上。今年 10 月，三峽能源宣布在安徽建設 0.06 GWh 的鈉離子電池儲能項目，明年 6 月投入運營，這是目前全球最大的鈉離子電池儲能項目。市場認為該訂單已被中科海鈉拿下，中科海鈉并未回應。今年 8 月中科海鈉建成的 1 GWh 鈉離子電池生產(chǎn)線正是與三峽能源合資建設。
除鈉離子電池外，動力電池行業(yè)也在研發(fā)固態(tài)電池等新的電池方案。固態(tài)電池的多種方案都需要使用鋰，它雖不能減少對鋰的依賴，但它比現(xiàn)有鋰電池方案更安全、能量密度更高。
蔚來汽車本計劃在今年四季度實現(xiàn)半固態(tài)電池裝車，現(xiàn)已推遲了計劃，蔚來表示其半固態(tài)電池 “還需繼續(xù)驗證”。半固態(tài)電池是鋰電池發(fā)展至固態(tài)電池的過渡產(chǎn)品。 寧德時代、豐田汽車等均計劃 在 2025 年量產(chǎn)固態(tài)電池。
“過去很多技術因為研發(fā)深度、投入不夠都被擱置，現(xiàn)在的三元鋰電池有安全性和成本問題，這些被擱置的技術又重新被業(yè)界重視?！?一位動力電池公司高管說。
長期來看，動力電池和儲能電池行業(yè)都會變得更標準化，只剩下少數(shù)幾個主流方案。規(guī)模帶來的成本降低會更加明顯，推進電動車普及和能源轉(zhuǎn)型。不過由于現(xiàn)在尚未出現(xiàn)沒有明顯缺點的電池，接下來還會出現(xiàn)更多新的方案，為電池行業(yè)競爭格局帶來變數(shù)。