鉅大LARGE | 點擊量：401次 | 2023年03月30日
CATL推出劃時代的鈉電池，開啟鈉時代，新能源將一往無前!
導語：
鈉電池作為一個新電池，將和鉛酸、鋰電池協同發展，構成一個電池多元路線，共同推進新能源的長期穩定發展，為人類"油改電"之路寫就重重一筆。
作者：馮金剛
出品：電動勢（wxid－dianxiaoer01）
七月二十九日，全球新能源迎來一重要時刻——動力鋰電池"一哥"CATL正式公布第一代鈉離子電池。考慮到CATL的實力，以及打造爆款產品的能力，這個鈉離子電池大概率將成為鋰電池之后左右新能源市場的又一大殺器。
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細數這些年的電池技術躍遷，要么是對鋰電池做改善，要么是其它電池材料雖革新卻無實際用途，而CATL此次推出的鈉電池則兼而有之，既是材料方面的革新，同時也擁有無窮的實際應用價值。
所以客觀來說，CATL鈉離子電池此番量產問世，堪稱電池發展史上一次最偉大的創新之一，絲毫不亞于1990年索尼成功開發出商用鋰電池。
假如說索尼開發的鋰電池開創了3C時代，進而挺進新能源汽車領域，那么CATL此次推出的鈉電池呢？業內普遍認為是開啟儲能時代，而以創新為本的CATL表示還可"應用于各種交通電動化場景"，這無疑充滿更多想象。
在人類"油改電"之路上，電池——這一能源儲存介質扮演著極為重要的用途。過去兩百年，人類先后開發并大批量使用鉛酸電池和鋰電池兩大類電池，如今又一新品——鈉電池問世，它也將帶領人類向電能世界邁開更大一步。
1、天選之人
為何推出劃時代鈉電池的是CATL？而不是LG新能源、松下等國際動力鋰電池巨頭？亦或比亞迪、國軒高科、孚能、中航鋰電等國產動力鋰電池先鋒？原因無它，CATL生而卓越，是這個星球最出色的電池廠商之一。
2017年，僅僅成立6年，CATL便拿下全球動力鋰電池裝機量第一的寶座。有人說，CATL的成功是政策保護的結果。這個說法顯然太片面了，也經不起簡單推敲，試問，政策對所有我國品牌都是機會，怎么就CATL拿下了第一？
任何一家公司的成長壯大，都離不開天時地利人和，關于CATL拿下全球第一，和其說是政策保護，不如說是它自己足夠努力。所以我們看到，2017－2020年，CATL持續4年蟬聯全球第一，從今年的表現來看，蟬聯5年的概率很大。
那么，CATL有多努力呢？從CATL這十年跨越式的發展，以及引領近幾年的電池技術演變，即可見一斑。而這個故事，又得從多年前的行業發展分歧和一起美好姻緣開始講起。
十多年前，全球新能源方興未艾，而在電池選擇上，中外卻出現了分歧。彼時，以TSLA、日產、寶馬等為首的品牌選擇能量密度更高的三元鋰作為動力鋰電池，而國產廠商卻選擇了能量密度偏低的磷酸鐵鋰，這個差異的背后是技術的差距和無奈。
改變，從2011年開始。那一年，剛剛從3C鋰電巨頭ATL獨立出來的CATL，和華晨寶馬牽手，誰都沒想到這次牽手改變了我國新能源的走向，由平庸走向卓越。在啃完華晨寶馬八百頁的動力鋰電池開發流程后，CATL煥然一新，公司機制完成從一個"部門"到現代公司的徹底轉變。
在華晨寶馬的賦能下，可以這樣認為，CATL，表面是一家我國公司，但骨子里卻被賦予了德國基因。這樣的公司機制，構筑了CATL開啟10年狂飆的內核。
2011年，CATL和華晨寶馬之諾項目展開合作。隨后，雙方合作車型進一步擴大到5系PHEV、X1PHEV和iX3等多款車型。和華晨寶馬這一德國豪華品牌的高規格合作，讓CATL的研發、產品和服務迅速從行業脫穎而出，為登頂全球打下堅實基礎。
在當地時間七月十五日德國法蘭克福舉辦的汽車創新獎（AutomotiveINNOVATIONSAwards）線上頒獎典禮中，因100kWh高能量密度電池技術，CATL榮獲"最具創新車企供應商——新能源動力總成"大獎，成為全球首個獲得該獎項的公司。
更加有意思的是，被華晨寶馬磨礪為優秀供應商的CATL，反過來又促進我國新能源的整體進步。這里有一個小故事，一位宇通新能源工程師曾私下跟我說，原本宇通新能源也是處于"作坊"狀態，但得益于和CATL的合作，宇通新能源也獲得了"新生"。
而在技術層面，CATL的卓越體現的更為明顯。鑒于全球第一3C電池廠商——ATL的鋰電積淀，以及華晨寶馬對三元鋰動力鋰電池的需求，讓CATL在成立之初就將研發重心放在了三元鋰和磷酸鐵鋰電池上，并沒有和其它我國廠商相同"偏科"。
CATL在三元鋰電池技術上的突破意義是巨大的，它讓我國新能源車的性能快速提升，開始比肩TSLA。2020年四月，小鵬P7上市，其最大工況續航達到了706公里，一躍成為全球續航最高的車型，而其搭載的正是全球最優秀的CATL811電池。
是的，CATL不僅打破了十年來我國三元鋰電池技術落后的局面，而且已經開始引領全球動力鋰電池技術的發展，比如材料方面，包括811、鎳55、摻硅補鋰、12V低壓鋰電，以及此次橫空出世的鈉電池，還有結構方面的CTP、CTC等，都是叱咤業內的領先技術。
鑒于CATL三元鋰電池技術獨步天下，且品質非常出眾，CATL的電池被TSLA、寶馬、奔馳和大眾等全球品牌追捧，甚至被歐美總統艷羨。這份眾星捧月般的待遇，是我國零部件供應商之前從未有過的榮耀，但CATL做到了。卓越的CATL，已經成為我國新能源的一張王牌。
2、開啟鈉時代
此番，盡管將鈉電池推向了高潮，但CATL卻并非第一個量產鈉電池的品牌。去年九月中旬，中科海鈉宣布鈉離子電池已經實現量產，產量可達30萬只／月，這是全球首個宣布批量生產的鈉電池。
去年底，央視財經頻道報道了我國新能源電池的技術突破，其中就包括中科海鈉的鈉電池，這是外界首次了解到該電池的綜合性能，其能量密度接近150Wh／kg，循環壽命達4500次以上，且高低溫性能優異，安全性高，具備快充能力。
今年六月，由中科院物理所和中科海鈉聯合推出的全球首套1MWh鈉離子電池光儲充智能微網系統，在山西太原綜改區正式投入運行，這標志著我國在鈉離子電池技術及其產業化走在了世界前列。
鈉電池之所以被中科海鈉突破，一個關鍵原因在于其聚集了領先的技術開發團隊，現擁有以我國科學院物理研究所陳立泉院士、胡勇勝研究員為技術帶頭人的研究開發團隊，他們是我國最早研究鈉電池的一批資深專家。
不過，雖然中科海鈉率先量產了鈉電池，但是對市場造成的影響卻十分有限，知之甚少。而CATL作為全球動力鋰電池老大，此次公布的鈉電池不僅轟動國內外，在國內還成功催生了鈉電池產業鏈，成為行業崛起前的重要信號。
而且，就像三元鋰、811、鎳55、CTP等眾多引領行業進步的技術，CATL此次公布的鈉電池，同樣具備行業風向標的用途，注定會在新能源等市場引起巨大波瀾。而從CATL公布會公布的干貨內容來看，也確實驚艷了這個時代。
據CATL介紹，其鈉電池電芯單體能量密度高達160Wh／kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80％以上；在－20°C低溫環境中，也擁有90％以上的放電保持率；系統集成效率可達80％以上；且熱穩定性遠超國家強標的安全要求。
在前一篇有關鈉電池的科普文中，我們已經了解鈉電池的最大缺點就是能量密度偏低。但是不管從中科海鈉還是CATL的鈉電池來看，新一代鈉電池的能量密度并不低，已經比肩市面先進的磷酸鐵鋰電池，以及幾年前的三元鋰電池，可見鈉電池能量密度低的問題已經被攻克。
另外，按照CATL的說法，目前公布的只是第一代鈉電池，第二代鈉電池將更加先進，能量密度高達200Wh／kg。是的，鈉電池的能量密度其實并不低，假如結合高達80％的集成效率，鈉電池包的能量密度將會極為可觀。
在CATL公布鈉電池之后，業內人士普遍認為它將取代磷酸鐵鋰電池。然而，熟悉CATL作風的應該了解，它總是能帶給我們一些驚喜。
此次，CATL還公布了一個新鮮技術——AB包，即鈉離子電池和鋰電池兩種電池按一定比例進行混搭成電池包。雖然AB包技術大家非常陌生，但CATL其實已經開發了三元鋰磷酸鐵鋰混合的電池包，且即將應用到蔚來某車型上。
據介紹，AB電池系統的優點，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、低溫性能好的優勢。CATL強調，"以此系統結構創新為基礎，可為鋰鈉電池系統拓展更多應用場景。"
在CATL勾勒的電能世界里，鈉電池的應用范圍是無法界定的。而可以確定的是，今天，鈉電池時代已然被開啟。當然，鈉電池要想成為人類下一個重要儲能介質仍有諸多挑戰，包括重量密度、生產工藝、產業鏈等問題都亟待進一步提升。
不過從發展角度來看，CATL此次宣布推出鈉電池是一個強烈信號，它意味著鈉電池至少已經走出實驗室，上述問題也已經都得到有效改善，完全可以滿足商業化應用。
假如要說一個具體啟動時間，2023年將是一個重要節點。CATL表示，"已啟動鈉離子電池產業化布局，2023年將形成基本產業鏈。"這意味著，鈉電池的產業鏈布局實際上已經悄然開始。
3、從此，一往無前
鋰電池已有三十多年歷史，而鋰動力鋰電池也有十多年歷史，相較發動機百年歷史雖算不上特別久，但也相當成熟了，和鉛酸電池形成分庭抗禮之勢。作為鋰電池全球領先者，CATL為何在這個時候推出新品類鈉離子電池？
在曾毓群看來，"碳中和"催生了萬億瓦時級的電池需求，推動了新能源產業蓬勃發展，新的應用場景不斷出現，給了不同技術施展的舞臺，多元化的技術路線，也將助力產業長期穩定發展。
曾毓群指出的多元技術路線，值得我們警惕。鋰電池最重要的原材料是鋰，隨著新能源市場高速發展，加上儲能市場的崛起，意味著市場對鋰的需求只會越來越大。據測算，2020年鋰需求為31．8萬噸，2023年則上升至78．6萬噸。
雖然市場的鋰需求在快速爬升，但鋰電池的儲量前景卻令人堪憂。數據顯示，截止2020年，全球已探明鋰礦儲量僅有2100萬噸，要了解現在全球新能源市場滲透率僅有6％，仍有極大上升空間，屆時鋰資源必然會出現短缺。
據測算，最快到2023年，鋰資源將出現1．8萬噸的缺口。而據光大證券近日撰文表示，作為提取鋰的重要原材料，氫氧化鋰的價格已經連漲34周，碳酸鋰價格也連漲3周，而且價格均創年內新高。顯然，鋰的供需已經趨于緊張了。
另外不難預計，在各國激進的新能源政策下，鋰資源必將成為制約新能源發展的最大掣肘。在中歐全力發力新能源市場后，美國開始覺醒，當地時間八月五日，，美國首次對外宣布到2030年美國銷售的所有新車中一半為新能源汽車。
對我國這一全球最大新能源市場來說，鋰供應更加不容忽視。在2020年探明的鋰礦儲量中，智利為920萬噸，排名第一，其次是澳大利亞、阿根廷、我國，其中我國儲量僅150萬噸。
目前，我國重要以進口澳洲鋰精礦和南美鋰鹽為主，這是因為我國的鹽湖海拔過高，生產加工較困難，成本偏高。發展新能源本就是我國能源安全戰略的一部分，假如無法解決鋰儲量嚴重不足的問題，那么發展新能源將成為一句空話。
所以，無論是著眼于全球新能源的長期穩定發展，還是事關我國新能源的未來，乃至能源安全，我們都必須尋找鋰電池之外的電池。而技術日漸成熟的鈉電池，就成為了各個電池廠商下一個重點追逐的方向，畢竟鈉不存在儲量不足的問題。
有數據顯示，地殼中鈉儲量占比2．74％，而鋰儲量僅為0．0065％，是鋰資源的440倍。以察爾汗鹽湖的鈉儲量為例，它是我國最大的鹽湖，也是世界最大的天然鹽湖之一，據統計，察爾汗鹽湖中的氯化鈉儲量高達426．2億噸。
如此看來，鈉電池作為一個新電池，和鉛酸、鋰電池協同發展，構成一個電池多元路線，共同推進新能源的長期穩定發展是極為合適的。鋰電場趨于瓶頸，鈉電池的橫空出世，從側面凸顯了CATL作為全球動力鋰電池一哥的成色。
關于鈉電池問世，曾毓群難掩內心自豪，他說，"有人認為電池的化學體系已很難創新，只能在物理結構上做些改進。但我們認為，電化學的世界，就像能量魔方，未知遠遠大于已知，我們樂此不疲地探索著其中的奧秘。"
令曾毓群更加自豪的是，突破鈉電池技術的是以CATL研究院副院長黃起森博士為首的新一代研發工程師。公布會上，曾毓群特意用了"年輕人"一詞。看得出來，作為一個技術大佬，曾毓群對這些后輩很滿意。
2019年十月，瑞典皇家科學院宣布，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們在鋰電池研發領域作出的突出貢獻。包括黃起森博士在內的突破鈉電池技術的工程師們不知日后是否也會獲得諾貝爾化學獎，但他們的名字注定會被錄進鈉電池發展史上。
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