钠电池崛起！成本更低、寿命更长，锂电慌了？

1991 年，索尼将钴酸锂与石墨组成的小电池装入摄像机，正式拉开了锂电池商业化的历史大幕。此后十几年间，锂电池与消费电子行业携手并进、共同发展。直至 2008 年，特斯拉推出装有 6831 颗钴酸锂电池的 Roadster 并取得巨大成功，锂电池从此被赋予了全新的历史使命 —— 成为整车动力核心。发明钴酸锂的 John Goodenough 或许未曾料到，自己的发明竟意外引发了一场前所未有的电动车革命，也让动力电池行业踏上了一条 “性能暴力拉升，成本急剧下探” 的摩尔曲线。

这条陡峭的曲线使得电动车从奢侈品逐渐转变为日用品，走进了千家万户。而这种平权化的背后，离不开动力电池在材料、结构和工艺层面的持续创新。从钴酸锂到磷酸铁锂和三元锂，从钠电池到固态电池，从 18650 的小圆柱到 4680 大圆柱，从模组方案到电池车身一体化，每一次的技术迭代都体现了科学家和工程师对 “完美电池” 的不懈追求。

然而，现实却告诉我们，动力电池并不存在绝对的 “完美”。这并非是技术上的限制，而是材料特性、物理化学规律与工程实现之间的天然矛盾所致。在能量密度与安全性、成本控制与低温性能等方面，每一项技术突破都需要进行权衡与妥协。消费者对 “更高续航、更快充电、更低成本” 的多元诉求从未停止，这种 “既要、又要、还要” 的期待，实际上驱动着行业在看似对立的需求中寻找最佳平衡。

以第一代特斯拉 Roadster 为例，马斯克选择钴酸锂而非磷酸铁锂，是看重了其在能量密度和生产工艺成熟度上的相对优势，但也不得不接受其在成本、安全性和循环寿命上的劣势。此外，将六千多节小电池组成一个电池包，也给整车 BMS 系统带来了巨大挑战。在电池研发过程中，工程师们常常面临各种 “不可能三角”。例如，通过提高正极中镍的配比、在负极石墨中掺入硅元素、降低隔膜厚度以及采用更紧凑的结构设计等方法，可以提升电池的能量密度和电动车的续航里程。但这样做也会带来一系列问题，如镍含量越高，副反应越多，热稳定性越难控制；硅的高膨胀系数会影响快充性能；降低隔膜厚度会增加短路风险。同理，磷酸铁锂材料虽然结构稳定、价格低廉，但能量密度天花板较低，低温性能较差。

这种 “跷跷板效应” 使得电池性能如同一个 “不可能多边形”，工程师们无法研发出一款 “完美电池” 来解决所有问题，而必须根据具体场景需求，在能量密度、循环寿命、充电速度、低温性能和成本之间找到最佳平衡点。中国电动车行业的发展正是从理解 “场景” 开始的。2009 年启动的 “十城千辆” 计划选择从公交车和环卫车切入，并首选磷酸铁锂电池，这是综合考虑行驶场景、充电网络、电池寿命、安全性和价格敏感性后，对技术和场景的精准匹配。

如今，国内公交车已基本实现纯电动化，新能源车也在乘用车领域取得了显著进展，去年的渗透率逼近 50%。但市场仍存在区域结构不平衡的问题，某些场景下的痛点尚未得到彻底解决。例如，东三省的新能源渗透率去年均不足 50%，黑龙江更是低至 30%。造成这种情况的核心原因在于，锂电池在低温环境下性能会出现明显衰减。根据懂车帝的冬测结果，在 -20 度左右的环境下，纯电车的续航达成率普遍不足五成，这种断崖式的性能衰减让消费者在寒冷地区产生了强烈的里程焦虑，即便电动车在加速性、静谧性和智能化方面具有优势，消费者也往往会因续航问题而选择燃油车。因此，要让电动车在任何地方、任何时候都能正常使用，关键在于消除其气候适应性的短板，而破解低温难题则是打通渗透率 “最后一公里” 的关键。

如何克服极寒低温环境一直是锂电池面临的难题。在常温环境下，电池里的电解液就像清水一样顺滑，锂离子能在正负极之间快速穿梭；而当气温降到 -20 度以下时，电解液会变得像蜂蜜一样粘稠，锂离子的通行效率会大打折扣，续航也会大幅缩水，充电效率也会随之下降。由于这种特性，科学家和工程师们将目光投向了 “钠”。

事实上，钠电池和锂电池的研发时间几乎同步，但当索尼率先将锂离子商业化后，钠电池因能量密度劣势，研发和商业化进程陷入停滞，直到 2021 年，宁德时代才让它重新回到大众视野。宁德时代推出的第一代钠离子电池，电芯单体能量密度达到 160Wh/kg，略低于当时磷酸铁锂的平均水平；常温下充电 15 分钟，电量可达 80% 以上，不输磷酸铁锂电池；更重要的是，在 -20°C 低温环境中，它能拥有 90% 以上的放电保持率，远胜磷酸铁锂。第一代钠电池的出现打破了人们对这项技术的刻板印象，展现了其在某些性能维度上的独特优势和巨大的商业化潜力。

除了低温性能好和安全性高的本征特性外，钠电池的一大优势在于其上游原材料近乎无限供给。钠的储量是锂的 420 倍，全球分布广泛，开采容易，成本低廉，不受地缘政治风险影响，不会被资源国卡脖子。相比之下，全球超七成锂资源集中在南美和澳大利亚等少数地区，开采成本高，易受国际供应链博弈影响，价格波动较大。2022 年，锂价一度飙升至超 60 万元 / 吨。

如果说第一代钠电池的推出标志着它走出实验室，开启了商业化进程，那么宁德时代在 Tech Day 上推出的全球首款车规级规模化量产应用的钠离子电池 ——“钠新电池”，则意味着它将从 “小众市场” 走向 “大众市场”。与上一代相比，钠新电池单体电芯的能量密度提升到了 175Wh/kg，与磷酸铁锂电池相当；抗冻能力更强，在零下 40 度的环境下也能保持 90% 的能量保持率，做到在冰天雪地中也不掉电。此外，它在循环寿命、充电效率和安全性三个重要维度上几乎都达到了极致：10000 次的循环寿命，是磷酸铁锂的两倍；极高的安全特性使其充电效率更快，10 分钟就能从 30% 充到 80%；在满电的情况下，即便被钢针刺穿、电钻穿透、外力锯断或多面挤压，也不会起火、爆炸。

性能全面升级后的钠新电池可以承担更多角色，解锁更多极端场景。作为高压动力电池，钠新电池最高能实现 500 公里的纯电续航和 200 公里的混动续航，能满足北方消费者因低温性能差而对电动车的顾虑，以及营运车司机对成本、安全和使用寿命的关注。同时，钠新电池还可以作为 24V 启驻一体化蓄电池用于重卡，有效解决传统铅酸电池在低温启动、使用寿命和深度放电等方面的短板。例如，使用钠新电池作为蓄电池后，重卡在零下 40 度的环境下也能正常启动，还能满足空调等设备的正常运行；即便开了一晚上空调，第二天卡车也能正常启动；整块电池的使用寿命可达 8 年，降低了重卡司机频繁更换蓄电池的成本。

钠新电池的推出意味着钠电池实现了体系化成熟，它不仅突破了性能上限，也打开了资源边界，解决了上游原材料被卡脖子的问题，更宣告了一个 “钠锂并行” 时代的加速到来。受限于单一材料体系的性能边界，宁德时代的电池工程师们一直在思考如何通过分工合作、取长补短来打造全能的 “六边形战士”，其中钠电池一直扮演着 “关键先生” 的角色。

早在 2020 年，宁德时代就在全球首创了 AB 电池系统解决方案，通过将钠离子与锂离子电池按特定比例混搭，并借助 BMS 精准算法实现协同控制，既弥补了钠离子电池在能量密度上的相对劣势，又充分发挥了它在低温、快充、低成本和功率上的相对优势。去年推出的骁遥增混电池也采用了钠锂混搭的 AB 方案，通过在电池包两端（低温敏感区）布置一定数量的钠电池，既能优化成本，又能发挥不同材料体系的特长，实现性能互补。

按照宁德时代国内乘用车业务 CTO 高焕的说法，依托 AB 方案技术，搭载骁遥增混电池的电动车能够在零下 40 度环境下放电，在零下 30 度环境下充电，在零下 20 度的环境下也能提供强劲的动力输出。AB 方案打破了单一化体系的性能瓶颈，也为不同化学体系的协同配合打开了想象空间，使得电池研发的方向从过去追求 “绝对的技术领先” 转向了 “场景的高度定制”。

在这个方向的指引下，宁德时代在今年的 Tech Day 推出了重磅技术 —— 骁遥双核电池。它并非简单地将不同材料体系的电池放在同一个电池包里，而是通过电化学体系、能量管理、安全冗余等多个维度的协同创新，重新定义了能量存储的逻辑，实现了新能源车从 “功能同质化” 到 “场景个性化” 的跃迁。这意味着以后电池研发将不再 “唯参数论”，而是更加注重对使用场景和用户需求的理解。

正如宁德时代创始人兼董事长曾毓群在发布会上所说：“在新能源产业发展的下一阶段，谁更懂消费者的需求，谁能定义下一代产品的价值，谁才是真正的赢家。” 这次发布的骁遥双核电池采用了 “宁德时代双核架构” 技术，首创了 “主能量区 + 增程能量区” 的双舱设计，允许在同一电池包内集成不同化学体系的电芯，通过两个区域之间的精密协作，能够实现高压双核、低压双核，结构双核、热管理双核、热失控安全防护双核五大功能，有效抵御各种未知风险。

在增程能量区，宁德时代应用了一项颠覆性的技术 —— 自生成负极技术，取消了传统的石墨负极材料，让锂离子直接沉积在集流体上，实现了能量效率的跃升。两项技术结合之下，宁德时代能够根据当前市场主流用户的用车场景和需求，打造出不同的灵活组合方案。例如，“钠 + 磷酸铁理自生成负极电池” 的双核方案，既能解决北方用户冬季新能源车续航大幅缩水、车辆启动困难和充电缓慢等问题，又能实现最长 700 公里的超长续航。此外，宁德时代还展示了 “铁 - 铁” 的双核方案，主能量区搭载最新发布的第二代神行超充电池，增程能量区选择高比能的磷酸铁锂自生成负极电池，这样的搭配能让消费者享受到峰值 12C 的充电倍率，又能获得超 1000 公里的纯电续航，兼顾了日常通勤的经济性和长途出行的安全感。

总体来看，骁遥双核方案通过材料创新、架构重构、算法升级的三重突破，实现了更多应用场景的 “六边形全能”，不仅为整车厂在产品定义时提供了更大的发挥空间，满足了用户全天候全场景下的需求，更重要的是，它重构了动力电池的设计逻辑和产业生态。值得一提的是，双核开启的多核未来的应用领域不止于乘用车，未来还将覆盖商用车、电船、飞机等更多领域，甚至可能推动一些高端技术如固态电池提前落地。

在新能源产业飞速发展的十年里，动力电池的 “技术崇拜” 曾让行业陷入 “参数内卷” 的怪圈。人们似乎忘记了，技术进步的终极目标并非数字游戏，而是让能源以更合理的方式服务于人。事实上，行业只有从 “技术内卷” 转向 “场景深耕”，从 “单一崇拜” 回归 “系统思维”，才能真正实现双碳目标与用户体验的双赢，新能源车渗透率的 “最后一公里” 才能被彻底打通。