聽說最近來了個胖子鈉電池,想挑戰高富帥的鋰電池?

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  (photo by iStock)   

       一天傍晚綠學院的Julia故作神祕打電話來,問我最近有沒有看綠學院的文章,他說有個「胖子」破了我今年(2022)四月出的固態電池系列文章創下的四十萬瀏覽量紀錄。 

       一個胖子鈉電池想挑戰高富帥的鋰電池?還想挑戰跟鋰電池同一家族的固態電池,這顆投資人趨之若鶩、閃亮的星星?

       雖說固態電池有黃袍加身,但遇到俄烏戰爭造成全球局勢不確定性,以及經濟衰退的悲觀預期等因素,市場對各家固態電池宣稱2022~2023年小批量試生產的時間表並不樂觀,如果固態電池商業化不能在未來十年內取得進展,就會有很高的生存風險。在新的局勢下,鈉電池迎來了它的機遇。

鈉電池一上場就搶佔鉛酸電池的市場,並讓鋰電池備感威脅

       雖然我們說胖子鈉電池想挑戰高富帥的鋰電池,不過畢竟高富帥不是浪得虛名,鋰電池是個游泳健將,有些應用場景還是需要鋰三元電池,一時半刻沒辦法完全取代。

       真正要緊張的,其實是鉛酸電池。鉛酸電池由於挾帶非常低廉的成本優勢,大量使用在汽機車的啟動電瓶、工業用備用電源如工廠緊急照明、不斷電系統等,鋰電池這麼多年也攻不下來。但是胖子鈉電池什麼沒有,就是便宜、便宜、超級便宜,預估一上場就會把很多原先是鋰電池在進攻的鉛酸電池的市場搶過來。

鈉電池有三大潛在的應用場景

      這些市場指的是哪些地方呢?鈉電池在哪些應用場景有獲勝的機會?我們整理出來三大潛在的應用場景:

.應用場景一:不需要開太快的運輸工具,例如汽機車的啟動電瓶、電動自行車等

       不需開太快,就跟不需快速充放電一樣,是同一件事。鈉原子的質量大,自然擴散慢,這種天性不利於快速充放電。不過有些應用場景不需要快速充放電,電動自行車不需要跑得跟特斯拉一樣快,也不需要快充。用快速充放電來換取便宜的鈉電池,何樂而不為!

.應用場景二:需要在低溫運作的運輸工具,例如在寒冷地區開的電動巴士等

       有開過電動車的你應該非常有感,冬天跑一趟武嶺,電動車的電池電量掉得非常快,很快就要去充電了。如果使用鈉電池,在低溫的情況下開電動車將會是非常安心的選擇。寧德時代2021年發布第一代鈉電池時宣稱,電池在低溫環境仍能運作,-20°C環境下仍維持90%容量。之前文章也講過,這個第一代鈉電池能量密度達160Wh/kg,常溫下充電15分鐘可以充到80%,堪比磷酸鐵鋰電池。可以想見的是,未來鈉電池與磷酸鐵鋰電池在電動巴士的戰場上可能率先展開一番肉搏戰。

. 應用場景三:不需要快速充放電、且重安全性的工業用備用電源,例如工廠緊急照明、不斷電系統等

       除了動力電池之外,對成本敏感的儲能電池,鈉電池有很大的空間逼鋰電池退位。同樣需使用於不需要快速充放電的應用場景,鈉電池同時還有安全性較高的優點,所以現在許多工廠使用不斷電系統、或使用電瓶當備用電源的,就有機會改成鈉電池。當然,使用鈉電池付出的代價是需要較大的空間、更重的系統就是了。

       看起來胖子和高富帥的對決將有個很勵志的結局,不過高富帥條件這麼好,我們能不能全都要呢?

       你可能沒注意到,寧德時代在2021年發布會即透露了這種可能。他們將鈉電池與鋰電池按一定比例混合,產生共用的電池包設計,整合進同一個電池系統裡。寧德時代認為,透過BMS精準演算法進行不同電池體系的均衡控制,混合電池系統解決方案,可以彌補鈉電池能量密度不足的缺點,發揮它耐熱耐寒的優點,同時截長補短,同時發揮鋰電池的優點,還可以更便宜。
    
       從胖子鈉電池的故事中我們學到,誰說胖子非得跟高富帥打得死去活來,大自然有競爭也有合作,所有的競爭都為了最後的合作,也就是電池兄弟們要聯手將電動車和儲能市場打開並普及化,一步一步將碳中和這條路走通,為天地立心,為生民立命,為往聖繼絕學,為萬世開太平。

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