小电驴的未来，都在“钠”里？
2023-08-08
一百多年过去，各种技术路径的新能源应用开花结果，钠电池则率先在两轮 " 小电驴 " 上实现商业化落地。
(相关资料图)
7 月中旬，新日电动车官方确认了量产钠电车下线的消息。雅迪、爱玛、台铃等其他头部品牌，星恒、天能、超威等专注于两轮车市场的电池巨头，以及初露头角的松宝新能源等，皆陆续发布了自家钠电产品，并将整车或电池的量产上市提上了年内日程。
产业链上下游共同加码钠电，预示着电动两轮车来到了动力电池的大变革之时。
为什么长久以来很难落地的钠电池，能够在两轮车上量产？钠电车的大规模推出会对目前市场上的产品逻辑造成什么影响？钠电池取代现有动力电池又能否改变行业格局？
" 钠 " 就是未来？
现阶段的电动两轮车，使用较多的是磷酸铁锂、锰酸锂电池包，以及铅酸电池。但从原理、特性以及技术角度来看，钠电显然更适合作为核心驱动力。
首先，钠电比锂电更加安全。锂离子电池电流密度越大，枝晶锂生长越快，就有可能刺穿电池内部结构造成短路自燃；而钠离子产生枝晶的概率很低。另外，钠离子电池的内阻比锂电池高，所以其在短路的情况下瞬时发热量少，温升较低，热失控温度高于后者。
其次，正因为钠离子电池的电化学性能相对稳定，所以受极端环境影响较弱。目前市面上的钠电产品基本都可以在 -40 ℃到 80 ℃的温度区间正常工作，甚至在寒冷环境下电池容量保持率仍能接近 80%，这还是实验室测试水平，未来迭代优化后可能还会有所提升。
单凭这一点就已 " 打爆 " 铅酸和锂电。目前锂电池在 0 度以下充放电只有平常的 50%~60%，铅酸电池只有 40%~50%。在冬季寒冷的北方地区，钠电的性能几乎没有对手。
然后在导电率上，钠离子电池的表现同样出色。同样浓度的电解液，钠盐电导率高于锂电解液 20% 左右。出色的导电性能又带来更快的充放电效果，宁德时代曾发布的钠电池可以实现常温下 15 分钟充满 80% 的电量。雅迪在宣传极钠 1 号产品时，表示可以在 10 分钟内将电量充至 80%。还值得一提的是，钠离子电池无过放电特性，即允许放电到零伏，最大程度保证了使用寿命。目前可知的是，星恒电源发布的超钠 F1 电池，常温下循环寿命可超 2000 次，雅迪的极钠 1 号循环寿命可达 3000 次，而中科院物理所的 " 长寿命和低成本钠电池正极材料研究 "，将钠电池循环寿命提高到 4500 次。
对比来看，虽然商业化主流的磷酸铁锂电池循环寿命已达到 3000-6000 次，但在两轮电车领域，占比 7 成以上的铅酸电池，正常的使用寿命仅为 400-600 次。钠电 " 上车 " 后，一个非常直观的改变可能就是，小电驴骑到报废都不需要换电瓶了。
事实上，相比于两轮电动车，备受高价锂电折磨的四轮车厂更需要钠电。但因为在能量密度方面的天生缺陷，使得钠电迟迟无法量产应用。宁德时代此前表示，钠离子电池普遍可以满足续航里程在 400 公里以下的车型需求。这对于市场上续航里程普遍超过 600km 的四轮车产品来说，极限在 500km 左右的钠电也就没那么有吸引力了。不过在目前的技术条件下，钠离子电池的能量密度大约为 70-200Wh/kg，实际产品大概在 150Wh/kg，已经可以与磷酸铁锂一战（能量密度 150-210Wh/kg），碾压铅酸电池（40-70Wh/kg）。
消费者的核心刚需——安全性保障、足够的续航里程、抗低温能力等，都可以在钠电应用中得到满足，再加上包括宁德时代、中科海钠等钠电企业都已打通上下游完成了爬坡量产，所以从理论上来看，钠电池大规模量产上车几乎已是确定性趋势。而动力方式的改变，也意味着两轮车行业将像当下汽车市场一样，市场格局出现颠覆性改变。
两轮 " 新势力 "
2019 年两轮电动车 " 新国标 " 正式实施，对于不符合 " 新国标 " 的产品实行 3-5 年过渡期管理，超标车辆将禁止上路行驶。
由于铅酸电池含有重金属污染物，很难通过逐年加大力度的环保核查。在此背景下，发展势头正旺的锂电池登上舞台。
但站在商业角度，锂电产品成本高利润低，再加上消费者对价格的敏感，导致电动车锂电化进程比预期慢上不少。整个产业萌生出寻找新一代高性价比动力电池的急迫诉求，钠离子电池也成为最佳候选。
首先钠离子电池的成本足够低。一直以来，虽然中国两轮电动轮车总销量惊人，但车企毛利率水平并不乐观。即便是行业巨头雅迪、爱玛等，毛利率也常年徘徊在 10%-15%，净利率在 2%-5% 之间。
进入 2023 年后行业更是疯狂 " 内卷 "，一线品牌领衔的价格战愈演愈烈，部分品牌甚至推出了 899 元、999 元的超低换购价，就连主打高端的小牛都杀到了 2000 元档，大有不止不休的架势。
底层逻辑还是两轮电动车行业同质化严重，很多企业并不具备自主研发能力，产品上跟风、模仿，只能在价格上刷刷存在感。想要走出价格战的泥淖，技术突破带来的降本增效，以及产品上的差异化，才是正途。
钠作为地壳中含量排名第六的元素，资源丰富程度远超锂，储量高达 2.36%，没有先天的资源性约束。并且低浓度电解液的适用性，进一步降低了钠离子电池的成本。
目前市场上的铅酸电池产品综合成本大概在 0.3 元 /Wh。钠电池则在 0.5-0.7 元 /Wh 之间，大规模产业化后将逼近 0.3-0.5 元 /Wh，直逼铅酸电池价格。而即便是锂矿价格跌至 10 万元 / 吨时，钠电池仍有 15% 以上的成本优势。随着产业规模化和技术迭代，这些成本优势还将持续拉大。
同时，考虑到国内锂资源储量不多，对国外市场依赖度较大，因此钠离子电池还具有维护供应链稳定的重要意义。从综合成本和性能表现上来看，钠离子电池已经可以平替磷酸铁锂，取代污染更严重的铅酸电池。并且只要钠离子电池能够量产，市场需求那就是现成的。
华宇研究院院长陈建判断，两轮电动车电池市场将会受钠电产业技术影响，钠电市场占有率会迅速增加，2025 年预计铅酸、锂电和钠电占有率大约为 50%、15% 和 35%。
《中国电动两轮车行业发展白皮书》给出的预测是，2023 年为钠电产业化元年，有望实现小批量出货，两轮车需求有望达到 7.74GWh，2024 年实现大批量量产，规模有望达到 10GWh 以上，换算成出货量的话，则在千万台以上，渗透率超 20%。
" 钠 " 个未来眼看已经到来，深处变革之中的两轮电动车车企们，又该如何乘上东风？抢下那个电池厂
与乘用车市场相似，电动两轮车企在 " 动力革命 " 下纷纷求新求变。
产品层面，此前各大品牌纷纷将续航作为卖点比拼，但在达到可以满足消费者日常需求的续航水平后，继续追求参数只会产生边际效应递减。当 10 分钟便可充满 80% 电量时，所谓的续航焦虑也就不复存在。
而基于钠电特性，电池使用寿命、充电时效等，均给整车厂带来更大 " 内卷 " 空间。
目前车厂的电池均是与上游企业合作研发，但此前超威、天能、红旗、昌盛、南都等众多供应商，在钠电领域均非主流。整车厂还需要与新的电池企业打好关系。
例如雅迪的子公司华宇新能源，早早与钠电三巨头之一的钠创新能源达成战略合作。公司总经理陈雪荣坦言，未来公司钠离子电池在两轮电动领域将会 " 专供 " 给雅迪。也就是说，在产品与技术层面不开放给其他厂家或者展开合作，这可以看作雅迪在电池技术层面想要设下壁垒。
值得一提的是，" 老对手 " 爱玛在 2021 年也与钠创新能源达成合作，布局钠电研发，并且发布钠离子电池动力系统，未来大概率会像雅迪那样打造 " 专供体系 "。
钠电的另外两大龙头，中科海钠已经助力新日率先完成了钠电车的量产下线；宁德时代似乎还未对两轮车产生兴趣，布局范围一直在 A00 级乘用车上。
之所以强调整车厂与电池企业的关系，与电池行业的品牌效应有关。搭载宁德时代电池的造车新势力，就是要比其他品牌好卖，且还有较高溢价能力；比亚迪也是靠一手 " 刀片电池 " 才得以后来居上。对于技术壁垒更低的电动两轮车来说，电池的品牌效应只会更强。
另外，与龙头合作也能带来更具新意的解决方案，扩大产品优势。例如宁德时代的 "ab 电池技术 "，通过钠锂混搭实现优势互补，提高电池系统的能量密度，可以使钠离子电池在保证成本的前提下，提高续航里程。
整车厂还能以钠电为突破口，衍生更多商业效益。譬如新能源车流行的换电模式，通过低价单车售卖来吸引顾客，租电、换电留住客户，等等。目前的商业换电领域，多是以锂电为主。但锂电成本高，大规模堆积也徒增风险，而钠电充放电快、安全性好、耐低温性强等优势更适合换电模式的普及推广。两轮整车厂可以此为切入点，有机会打开换电万亿市场。
国内钠电池技术正在逐渐成熟和完善，随着产业化进程的加快，钠离子电池也必将在未来的新能源出行领域占据一席之地。两轮电动车铅酸、锂电 " 楚汉争霸 " 的局面，也会迎来 " 三国鼎力 " 的格局。
如果问，稳定已久的两轮车行业到底何时才能进入洗牌时刻，那么答案或许便是此刻。
参考资料
Promises and Challenges of Next-Generation "Beyond Li-ion" Batteries for Electric Vehicles and Grid Decarbonization-Yaosen Tian, Guobo Zeng 等新日开启两轮电动车钠电元年，加码 " 保 5 年 用 10 年 " 领军全行业 - 中国发展网创新不断！" 极钠 1 号 " 首发，雅迪加速推进钠离子商业化落地 - 金融界钠离子电池：潜在空间广阔，宁德时代入局加速产业化 - 光大证券钠离子电池：从基础研究到工程化探索 - 容晓辉等钠离子电池在电动两轮车市场应用 - 智谱投研储能的未来是钠电吗？- 新能源产业家 2023，钠电池量产元年？- 车百智库钠离子电池介绍 - 中科海钠官网
