宁德时代第二代钠电池突破：性能比肩磷酸铁锂，成本优势有多大？

汽车工艺师 2025-03-27

宁德时代披露的投资者关系活动记录表显示，有投资者提问宁德时代钠电池进展如何？成本与磷酸铁锂电池相比如何？

对此，宁德时代方面表示：公司目前正在开发第二代钠电池，性能指标已经与磷酸铁锂电池接近。只要能形成规模化应用，钠电池的成本相比磷酸铁锂电池也会有一定的优势。

钠电池和锂电池工作原理和结构类似，两者的组成成分均为正负极、隔膜、电解液，分别依靠钠离子和锂离子在电池正负极之间移动实现电能存储、输出。相比于锂电池，钠电池的能量密度要低一些，但安全性能和耐低温性能更好。

详细内容：

2021年7月29日，宁德时代董事长曾毓群发布了宁德时代的第一代钠离子电池。其电芯单体能量密度可达160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；在-20℃低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上。

曾毓群当时表示，下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

宁德时代于2023年宣布，钠离子电池首发落地奇瑞车型，双方推出电池品牌“ENER-Q”，就钠离子电池、磷酸铁锂电池、AB电池、M3P等多种构型电池展开合作。

2024全年，宁德时代营业总收入3620亿元，归母净利润507亿元、同比增长15%；综合毛利率24.4%，同比增长5.3个百分点；经营性现金流达到970亿元；现金储备充裕、期末货币资金超3000亿元。

宁德时代还称，预计2025年神行和麒麟电池在公司LFP、NCM产品中的出货占比将从去年的30%~40%提升至60~70%。骁遥电池自去年底发布以来，已在30余款车型上搭载。

钠电池的发展逻辑及宁德时代的技术进展

一、发展钠电池的核心原因

1、资源与成本优势

钠资源丰富：钠是地壳中含量第六的元素（约2.3%），分布广泛（如海水、盐湖），远高于锂（0.0065%）。锂资源集中于南美“锂三角”（智利、阿根廷、玻利维亚）和澳大利亚，供应链易受地缘政治影响。

材料成本低：钠电池正极可采用铁、锰等廉价金属（如层状氧化物或普鲁士蓝类似物），负极可用硬碳或无烟煤衍生碳，电解液中的六氟磷酸钠成本低于锂盐（六氟磷酸锂）。

无需铜箔集流体：钠电池负极可采用铝箔（锂负极需铜箔），进一步降本。

2、安全性与环境适应性

热稳定性高：钠电池在过充、针刺或高温下更不易发生热失控，适合对安全性要求高的场景（如储能、低速电动车）。

低温性能优异：钠离子在-20℃下电解液中的离子电导率比锂高30%以上，低温容量保持率显著优于锂电池。

3、互补锂电池的规模化需求

锂资源难以满足全球电动车和储能需求的爆发式增长（预计2030年全球锂需求超200万吨，当前产能仅约50万吨）。钠电池可填补中低端市场（如储能、两轮车、A0级车），缓解锂资源压力。

4、供应链复用性

钠电池生产工艺与锂离子电池高度兼容（如涂布、卷绕、封装），宁德时代等企业可快速复用现有产线，加速产业化。

二、宁德时代钠电池技术进展

宁德时代于2021年发布第一代钠电池，能量密度达160 Wh/kg（接近磷酸铁锂电池的180 Wh/kg），并计划通过第二代技术进一步优化性能。

1、技术路线选择

正极材料：

层状氧化物（如NaₓMnO₂）：能量密度高，但循环稳定性需优化；

普鲁士蓝类似物（如NaFeFe(CN)₆）：理论容量高，但结晶水问题需解决；

聚阴离子化合物（如Na₃V₂(PO₄)₃）：循环寿命长，但能量密度较低。宁德时代可能采用层状氧化物或普鲁士蓝的改性方案，结合包覆、掺杂技术提升稳定性。

负极材料：采用硬碳（成本低于石墨），通过前驱体优化（如生物质、树脂基）提升首效和容量（当前可达300-350 mAh/g）。

电解液与隔膜：开发适配钠离子的新型电解液（如NaPF6/EC-DMC），优化SEI膜形成；隔膜沿用锂电池技术。

2、性能突破方向

能量密度：第二代目标或提升至180-200 Wh/kg，接近铁锂电池上限。

循环寿命：第一代循环次数已超3000次（储能要求＞5000次），需通过正极结构稳定性和电解液配方优化延长寿命。

快充性能：钠离子扩散系数高（比锂高30%），理论支持更高倍率充放电，宁德时代可能结合CTP（Cell to Pack）技术优化散热设计。

3、产业化布局

宁德时代已与奇瑞、哪吒等车企合作测试钠电池车型（如A00级电动车），并与储能客户推进示范项目。

通过规模化降本（目标＜0.5元/Wh，较铁锂电池低20%），抢占储能和低端电动车市场。

三、挑战与前景

1、技术瓶颈

正极材料能量密度与循环寿命的平衡；

硬碳负极的规模化一致性控制；

电解液与电极界面的长期稳定性。

2、市场定位

短期内钠电池难以替代锂电池，但可在储能、低速车等领域形成差异化竞争。宁德时代或将钠电池与锂电池混搭（AB电池方案），提升系统性价比。

3、行业影响

宁德时代的技术突破将加速钠电池产业化进程，推动锂/钠电池“双轨并行”的能源存储格局，降低中国新能源产业对锂资源的依赖。

总结

钠电池的发展是资源、成本和安全需求驱动的必然选择，宁德时代凭借材料体系创新和工程化能力，正推动钠电池从实验室走向商业化。其第二代钠电池若能在能量密度和寿命上接近铁锂电池，将重塑中低端动力和储能市场格局，进一步巩固其在全球电池行业的领导地位。

本文内容来源于汽车工艺师等公开信息，“新能源技术与装备”整理，责任编辑：胡静，审核人：李峥

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