碳中和 的時代即將到來，而新能源汽車電池在能量密度、成本以及安全方面的問題卻遲遲得不到根本的解決。對此，
小雷曾經不止一次地吐槽過新能源車企在解決能量密度和電池安全等問題時走錯了方向。
在小雷看來，物理結構的最佳化只是治標不治本，只能緩解消費者對安全和續航的需求，
只有從化學層面出發才能真正突破瓶頸，徹底解決目前動力電池所面臨的種種問題。
如今，寧德時代直面化學本質的研發成果來啦！
7月29日，寧德時代成功舉行了首場線上釋出會，其董事長 曾毓群 在會上釋出了寧德時代的第一代鈉離子電池。
同時，鋰鈉混搭電池包也在釋出會上進行了首次亮相。
研發鈉離子電池有何難點？
人們早在19世紀70年代就開始了對鈉離子電池的研究，所以其實鈉離子電池並不算是什麼高科技產物，而且鈉離子電池有著與鋰離子電池非常相似的工作原理，它們都是透過鈉（鋰）離子在正負極之間的嵌入、脫出實現電荷轉移。
只不過相較鋰離子， 鈉離子 的體積比較大，在材料結構穩定性和動力學效能方面的要求更加嚴苛，這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。然而，伴隨著 鋰離子電池 近二十年的應用和推廣，人們對鈉離子電池的研究也迅猛增加，並且對其正負極材料也進行了許多的探索。
在正極材料方面，
寧德時代採用了目前具有潛在商業化價值的普魯士白以及層狀氧化物兩類材料。
它透過構建高通量材料整合計算平臺，並且對材料表面進行重新設計，解決了材料在迴圈過程中容量快速衰減這一難題，使創新的材料克容量達到了160mAh/g，與現有的鋰離子電池正極材料相當，具備了產業化的條件。
在負極材料方面，
由於鈉離子無法像鋰離子一樣在石墨層間自由穿梭，於是寧德時代開發了具有獨特孔隙結構的硬碳材料
。這種硬碳材料克容量可達350mAh/g以上，還具備優異的迴圈效能，能夠讓大量的鈉離子儲存和快速通行，讓整體效能指標與現有的石墨是相當的。另外，為了適配全新研發的正負極材料，寧德時代還研發出了新型獨特的 電解液 體系。
按照寧德時代在釋出會上的說法，
第一代鈉離子電池基於材料體系的一系列突破，已經具備高能量密度、高倍率充電、優異的熱穩定性、良好的低溫效能與高整合效率等優勢。
儘管寧德時代宣稱其第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已經達到了160Wh/kg，是目前全球最高水平，但是在小雷看來，這個所謂的高能量密度還要看跟誰比較。
相較於能量密度已經能夠達到300Wh/kg的三元/四元鋰電池，寧德時代第一代鈉離子電池的能量密度僅僅是前者的一半而已。即便將來寧德時代的第二代鈉離子電池的能量密度會達到200Wh/kg，那麼它的能量密度相較於今天的 三元鋰電池 也還有一定的差距。
那麼問題來了，寧德時代為什麼要煞費苦心地研發一款在能量密度方面如此雞肋的產品呢？下面，我們來看看第一代鈉離子電池的其它優勢。
鈉離子電池有何優勢？
續航、快充以及安全可以看做是動力電池發展的三大要素。而如今純電動汽車就經常會因為“充電的速度比燃油車加油的速度慢”而飽受消費者詬病。
由此可見，
鈉離子電池的快充效能很大程度就決定了它的發展潛力。
第一代鈉離子電池在常溫下充電15分鐘，電池電量就可以達到80%，快充效能比目前主流的 磷酸鐵鋰電池 有過之無不及。
其次，單純以國內的用車環境來看，由於目前的動力電池低溫效能表現普遍較差，導致了純電動汽車並不受北方的消費者待見，而
寧德時代的第一代鈉離子電池即便是在零下20°C低溫的環境下，也仍然有90%以上的放電保持率，低溫效能要遠高於磷酸鐵鋰電池。
寧德時代的第一代鈉離子電池在系統整合效率方面，也可以達到80%以上，更加方便進行物理結構方面的最佳化。
在安全方面，它優異的熱穩定性已經超越了國家動力電池強標的安全要求。
值得一提的是，
鈉離子電池雖然在能量密度方面不如三元鋰電池，但是它在材料成本方面卻要遠低於三元鋰電池。
根據中科海納資料顯示，從資源儲備上來看，鈉資源在全球各地都有分佈，並且國內就有豐富的鈉資源儲備，價格在2元/kg左右；而全球約75%鋰資源都分佈在美洲，價格高達150元/kg左右。
為了儘可能降低整車售價，提升競爭力，降本就成為了大多數車企的主要手段。為了降低電池成本，如今已經有不少新能源車企在其低配車型上裝配成本更低的磷酸鐵鋰電池。而
鈉離子電池得益於鈉材料的成本更低，所以它的成本通常會比鋰離子電池還要低30%-40%。
資料來源：中科海納官網 前瞻產業研究院整理
總體來看，寧德時代的第一代鈉離子電池除了在能量密度方面低於目前的三元鋰電池以及磷酸鐵鋰電池之外，它無論是在快充效能、低溫效能、系統整合效率還是電池成本方面都具有明顯的優勢。
然而，動力電池作為 新能源汽車 的核心部件之一，任何短板都有可能成為它發展的攔路石。那麼，寧德時代又是如何規避鈉離子電池能量密度不足這塊短板的呢？
鋰鈉混搭，取長補短
為了規避鈉離子電池在能量密度方面的不足，最大程度的發揮它的低溫效能、快充效能以及成本優勢，
寧德時代在電池系統整合方面還開發了AB電池解決方案。這套整合方案可以實現鈉離子電池與鋰離子電池的整合混合共用。
寧德時代將鈉離子電池與鋰離子電池同時整合到同一個電池系統裡，並且將兩種電池按一定的比例和排列進行混搭，串聯、並聯整合，然後透過 BMS 的精準演算法進行不同電池體系的均衡控制。
這套AB電池解決方案既可以在鈉離子電池與鋰離子電池之間取長補短。
既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板，也發揮出了它高功率、低溫效能的優勢，這樣的鋰-鈉電池系統，就能適配更多應用場景。
另外，根據寧德時代研究院副院長黃起森博士介紹，鈉離子電池在製造工藝方面可以實現與鋰離子電池生產裝置、工藝的完美相容，生產線可進行快速切換，能夠完成產能快速佈局。
目前，寧德時代已啟動鈉離子電池產業化佈局，2023年將形成基本產業鏈。
總結
在小雷看來，
鈉離子電池除了能夠以“配料”的形式與鋰離子電池相結合來實現互補之外，成本低，但是能量密度不高的特性或許能讓它在低速電動車上發光發熱
。要知道，低速電動車對電池能量密度的要求並不高，並且還降本高手。當低速電動車正式合法化之後，材料成本能力壓三元鋰電池，多方面的效能又能碾壓磷酸鐵鋰電池的鈉離子電池的發展前景也將不可限量。
