攻克四大制造瓶颈，钠电池开启正式量产

电子发烧友网报道（文/黄山明）如果说锂电池是目前追求高性能、长续航的首选，那么钠电池就是锂电池的最佳互补者。并且钠电池原材料丰富、极寒环境下稳定运行、热稳定性更好等特点，都让其已经在一些领域开始创造价值。
 
近期，宁德时代、比亚迪等头部企业都已经确认，钠离子电池即将实现大规模交付，这意味着新能源产业正在迎来一场深刻的变革。
 
钠电池将大规模量产
 
前不久，宁德时代首席科学家吴凯公开发声，公司已经解决了钠离子电池制造瓶颈，将于2026年推出系列量产产品。这些电池将应用于乘用车、商用车、换电网络及储能场景，未来版本目标实现600公里单次充电续航。
 
同一时期，比亚迪旗下弗迪电池也公开表示，其第二代刀片电池、钠离子电池及全固态电池已进入量产交付阶段，面向欧洲、北美及东南亚的储能与特种车辆客户，交付周期稳定在6–8周。
 
从产能布局上看，宁德时代的福鼎基地规划了40GWh钠电产线，山东济宁基地规划总产能160GWh。截至2025年，宁德时代在钠电池研发上已累计投入近百亿元。宁德时代董事长曾毓群预计，钠离子电池未来将替代30%-40%的现有电池市场份额。
 
从性能来看，锂电池在冬天（尤其是北方低温环境）续航会大幅缩水。而钠电池在-20℃时容量保持率可达85%以上，甚至在-40℃的极寒环境下仍能放出70%-90%以上的电量并正常充电，完美解决了电动车冬季“趴窝”的痛点。
 
成本上，钠电池正负极集流体都可以使用便宜的铝箔，而锂电池负极必须用昂贵的铜箔，且钠电池不需要依赖钴、镍等稀有贵金属。这使得它在对成本极其敏感的领域，例如两轮电动车、低速车、大规模储能电站等方面，具有极强的竞争力，有望大规模替代传统的铅酸电池。
 
同时，钠电池的热稳定性更好，不易发生热失控，且支持超高速快充，部分产品可以实现8-15分钟充入80%以上的电量，在日常使用中更加安全可靠。
 
目前宁德时代与海博思创签署了3年60GWh钠电储能订单，这是目前全球最大钠电订单。并且已通过新国标认证，成为全球首款通过新国标的钠离子动力电池。
 
而之所以选择在当前的时间点进行量产，一方面在于材料体系和工艺路线上，如层状氧化物/聚阴离子、硬碳等开始成熟，良率和一致性已经可以达到车规或者储能级别。
 
加上碳酸锂价格在高位反复，钠电成本已经降至 0.35-0.45元/Wh，逼近甚至低于部分铁锂，在储能、A00级车等场景开始算得过来账。
 
当然需要明确的是，目前的钠电能量密度仍低于主流锂电，供应链规模效应尚未完全显现，初期成本可能不具绝对优势。量产爬坡需验证良率、稳定性，全面普及预计2027年后提速。
 
解决钠电量产难题
 
钠电池虽然原理和锂电池相似，但在实际制造中，材料特性的不同带来了巨大的工程化挑战。从实验室中的产品走到工厂生产线，中间还隔着巨大的鸿沟。
 
而量产的主要难题主要有四个，一个是需要极致控水。钠离子电池的负极材料，也就是硬碳比锂离子常用的石墨更加“亲水”，极其容易吸收空气中的水分，如果生产环境或材料中的水分控制不到位，残留的水分会与电解液发生副反应，导致电池内部产生大量气体，也就是鼓包，将严重破坏电池的寿命和安全性。
 
宁德时代是通过全流程干燥体系，加上疏水涂层以及动态湿度控制，将生产环境的水分控制在200ppm以下，比行业标准再严一倍，实现了手术室级别的控水。
 
第二个是硬碳产气，钠离子半径大，嵌不进石墨，只能用硬碳负极；但硬碳孔隙多、表面复杂，首次充电时电解液在孔内分解，大量产气，电芯鼓包、失效，早期很多钠电样件循环几百次就鼓包，基本都是因为这个问题没解决。
 
企业主要通过埃米级别孔径调控，加上表面分子锁水技术，将硬碳的孔隙打通，抑制电解液过度嵌入和副反应，从源头减少产气。这样一来，例如储能专用钠电循环寿命就可以做到15000次以上，远超早期几百次的水平。
 
第三个则是铝箔粘接，钠电负极集流体一般可以用铝箔替代铜箔，这会让成本明显下降。但问题在于铝在低电位下容易发生腐蚀，且传统的涂布工艺很难让活性物质牢固地粘在铝箔上，容易导致掉粉、接触不良，影响导电性和寿命。
 
怎么解决呢，企业研发了一种高介电水性粘结剂体系，粘接力比常规体系高40%+，这相当于在铝箔和活性物质之间加了一层特殊的胶水以及防腐剂，不仅解决了金属铝容易被腐蚀的问题，还大幅提升了涂层的粘接强度，让电流传输更顺畅。
 
极片的良率从过去的小于85%提升到了95%以上，接近了锂电的水平。并且让单GWh产线每年可以减少数百万元报废损失，体现出极大的成本优势。
 
最后一个问题在于自生成负极的规模化量产，自生成负极的思路是不预先涂好负极材料，而是在首次充放电时，让钠金属在集流体上原位沉积出一层负极，界面更好、工艺更简、成本更低。
 
但钠金属本身沉积极易不均匀，长枝晶、造成短路，且成千上万电芯的一致性极难控制，一旦沉积不均匀（长出枝晶），就可能刺穿隔膜引发短路，因此过去基本停留在实验室。
 
那么是如何攻克这一难点的呢，主要是引入了自适应动态化成策略，这是一套高度智能化的电化学控制算法，能在生产过程中实时监控并动态调整电流电压，引导钠金属乖乖地、均匀地沉积，从而保障了大批量生产下每一颗电芯的安全性和一致性。
 
总结
 
随着钠电池的正式量产，不仅帮助中国产业链构筑了能源安全的“护城河”，同时锂钠互补的产业格局也正式确立，并且也意味着铅酸电池将正式被淘汰。它不仅解决了资源焦虑和成本痛点，更为我们在极寒出行、大规模储能等特定场景提供了完美产业新方案。