圖/KIMI
文/郭詠澧
2026年2月,全球最大電池製造商CATL(寧德時代)與中國大陸長安汽車聯合發布:全球首款裝置鈉離子電池的電動車開始量產,預計裝車2萬輛,首批電動車將於2026年下半年正式推出市場。鈉電池續航力可達400公里,CATL預計未來將提升至500~600公里。
含量豐富 成本低廉
鈉離子電池(Sodium-ion Battery)簡稱鈉電池,是一種使用鈉離子(Na+)作為電荷載體的可充電電池,其工作原理與鋰離子電池類似,即離子在正負極之間「搖椅式」移動來儲存和釋放能量。
1.原材料鈉資源豐富且便宜
鈉是地殼中第六豐富的元素,主要來自海水和食鹽,鈉占地殼約2.6%,比鋰(僅0.0017%)豐富約1000倍,價格穩定,且不受地緣政治影響。
2.電池製造成本潛力低
因為原材料成本可比磷酸鐵鋰(LFP鋰電池原料)低30%~40%,未來大規模生產後電池製造成本大幅低於鋰電池。
3.低溫性能優異
在-40℃鈉電池仍可保持約90%容量,-30℃放電功率約為同等鋰電池的3倍。
4.安全性更高
鈉電池熱失控溫度約350℃,已通過嚴苛的國標安全性認證;比起鋰電池熱失控溫度約270℃,其化學性質更穩定,不易起火爆炸。
5.可循環性佳
鈉電池循環壽命可達4000~10000次,而LFP鋰電池循環壽命約3000~6000次,NMC鋰離子可循環性僅1000~2000次。
6.充電速度快
室溫下約15分鐘可充至80%電量。
7.運輸便利
因鈉電池不被歸類為危險品,運輸成本低。
8.環保友善
鈉電池並不含鈷、鎳(鋰電池原材料)爭議性金屬,鈉開採對環境影響較小,回收過程更簡單無毒。
9.生產線相容性高
與現有鋰電池生產線約90%相容,轉換成本低。
10.因為鈉資源分布廣泛,供應鏈風險低,而鋰電池原料所使用的鈷、鎳資源集中在少數國家,供應鏈風險較高。
低溫環保 安全性高
但是,鈉電池也有些缺點,列舉如下:
1.能量密度較低,目前約100~175Wh/kg,低於LFP鋰電池的150~210Wh/kg,NMC鋰離子電池約240~350Wh/kg。
2.重量較大,鈉離子原子質量約為鋰離子的3倍,相同容量下的電池重量更重、體積更大。
3.電壓較低,鈉電池標稱電壓約3.0V,鋰電池約3.2~3.7V,電壓會影響製造系統的設計(標稱電壓Nominal Voltage是指設備或系統在正常運行時,所被賦予的標準參考電壓值)。
4.產業鏈尚不成熟,目前全球約95%產能集中在中國大陸,供應鏈尚未全球化。
5.因需更多電池質量達到相同能量,目前鈉電池每kWh生產碳排放略高於鋰電池。
目前鈉電池的續航力僅250~400公里,適合城市的通勤電動汽車、電動自行車,但因具有極寒環境下的優異表現,-40℃仍可保持90%容量的低溫性能,非常適合寒冷地區的商用車隊(鋰電池低溫性能-20℃容量只剩50%~60%);鈉電池也可以適用於固定式儲能系統,例如電網儲能、家庭儲能,以及冷庫車等工業設備。而鋰電池更適合在長續航的高端電動車(400~600公里以上)、智慧型手機、筆電等消費性電子產品,以及對重量極度敏感的應用,例如無人機所使用的電池。
專家認為鈉離子電池並非要完全取代鋰離子電池,而是作為「互補技術」來填補特定市場;因為鋰電池在能量密度與輕量化方面仍具優勢,適合長續航與高性能應用;而鈉電池憑藉低成本潛力、優異的低溫性能與高安全性,在固定儲能、短途交通和寒冷地區展現巨大潛力。2026年是裝置鈉離子電池的電動車從「實驗室」走向「規模化量產」的關鍵年,隨著企業界的推動,鈉電池將逐步進入更多商業上的應用。