在中國電動汽車百人會論壇(2025)的北京會場,山東零壹肆先進材料有限公司的董事長兼總經理宋傑,就鈉離子電池的市場定位和技術優勢發表了見解。他指出,與鉛酸和磷酸鐵鋰電池相比,鈉離子電池在能量密度和成本上具有顯著優勢。具體而言,鈉離子電池的能量密度和壽命是鉛酸電池的兩至三倍,儘管其能量密度不及磷酸鐵鋰電池,但在成本控制上有望與鉛酸電池相媲美。
宋傑進一步強調,鈉離子電池不僅在能量密度和成本上有所突破,其大倍率充放電能力和低溫性能也遠超鋰離子電池。目前,鈉離子電池的產業鏈已趨於成熟,涵蓋了從鈉鹽正極材料、負極材料、隔膜、電解液、集流體到電芯製造的全過程,應用領域也廣泛涉及小型動力、高功率和儲能等多個方面。據統計,2024年鈉離子電池的出貨量達到了約3GWh。
宋傑詳細介紹了鈉離子電池的三種主要技術路線:層狀氧化物、聚陰離子和普魯士藍。層狀氧化物雖然能量密度高,但使用鎳的比例較高,導致高溫燒結材料成本高昂,目前售價在5-6萬元/噸。聚陰離子技術路線的兩個方向中,焦磷酸鐵鈉路線具有長壽命的優勢,但能量密度相對較低,而硫酸鐵鈉路線的原材料便宜,但克容量更低。相比之下,普魯士藍技術路線在成本和性能上表現出更佳的平衡。
宋傑指出,普魯士藍不含貴重元素,主要由鈉、鐵、錳、碳和氮組成,合成過程僅需低溫燒結,成本較低。儘管其壓實密度較低,導致體積能量密度相對不高,但其克容量可達160mAh/g,放電電壓接近磷酸鐵鋰。零壹肆公司已經解決了普魯士藍正極材料的結構晶體完整控制和結晶水去除的技術難題,並實現量產出貨。
在負極材料方面,鈉離子電池同樣具有優勢,可以使用竹子和秸稈等生物質原材料。然而,這些原材料的一致性和穩定性控制存在挑戰。目前,國內多家企業使用椰殼作為硬碳負極的原材料,但大部分依賴東南亞進口。宋傑認為,中國豐富的竹子資源是理想的硬碳原材料,其生長週期短,性能接近椰殼。
零壹肆公司位於山東省泰安市,專注於普魯士藍技術路線的鈉離子電池研發。公司已建成1000噸普魯士藍正極材料和0.3GWh鈉離子電芯生產線,實現了鈉離子電池的規模化交付和應用。針對大倍率和低溫環境的應用市場,零壹肆推出了12伏和24伏的啟停電源產品,去年裝車量達到4萬多輛。公司還量產了46系列13Ah全極耳大圓柱鈉離子電池,具備15C放電能力,在-60℃低溫環境下仍能保持良好的放電性能。