全新電池化學技術進軍市場
電動車產業迎來重要里程碑:全球首款搭載鈉離子電池技術的量產乘用車正式亮相。中國車廠長安汽車與電池巨頭寧德時代宣布,Nevo A06 轎車將成為首款以鈉取代鋰作為儲能材料的量產車,象徵車廠推動電動化的方式出現根本轉變。
這項消息是在內蒙古牙克石舉行的策略發表會上公布,兩家公司並在極端冬季環境下展示這項技術。寧德時代的 Naxtra 電池組容量為 45 kWh,在標準測試條件下續航里程約 400 公里,直接挑戰目前已廣泛應用於入門級電動車的磷酸鐵鋰電池。
這項進展的關鍵,不只是以一種元素取代另一種元素,而是鈉電池化學特性為傳統電池難以應對的地區帶來特定性能優勢。鋰離子技術雖已主導市場逾十年,但在低溫環境下的限制,以及對集中式供應鏈的依賴,促使車廠尋找替代方案。Nevo A06 象徵這項技術從實驗室新奇事物邁向商業化,預計於 2026 年年中開始量產。
長安與寧德時代的合作,顯示發展數十年的替代電池技術日趨成熟。鈉離子研究可追溯至 1980 年代,但受限於能量密度不足與循環壽命問題,一直無法應用於商用車,直到近期電極材料與電解液配方的進展,才克服關鍵技術障礙。Nevo A06 並非實驗原型車或限量展示車,而是為日常通勤打造的量產車,目標市場包括全球部分氣候條件最嚴苛的地區。
鈉離子如何改變電池格局
鈉離子電池的運作原理與鋰電池相近,在充放電過程中,離子會在電極間移動。不過,以鈉取代鋰帶來不同的材料特性,也改變了電池的性能表現。寧德時代的 Naxtra 電芯能量密度為每公斤 175 瓦時,大致相當於現有磷酸鐵鋰技術,但低於高鎳電池的能量密度。
這款電池採用「電芯直連電池包」(Cell to Pack)架構,將電芯直接整合至電池包結構中,省去中間模組並提高空間利用率。這項設計有助於彌補鈉電池體積能量密度較低的缺點,45 kWh 電池包安裝於 Nevo A06 後,重量約為 257 公斤,適合續航需求較適中的小型與中型車款。
傳統模組化設計會先將電芯置於獨立外殼,再整合進電池包;Naxtra 系統採用的「電芯直連電池包」架構則將電芯直接固定於結構上。這種作法可減輕重量、簡化結構,同時提升熱管理能力。由此形成的配置可提高封裝效率,彌補第一代鈉電芯在能量密度上的先天限制;即使每公斤瓦時數低於先進的鎳鈷鋁電池,仍能提供具競爭力的續航里程。
寧德時代投入近十年開發這項技術,研究經費超過 100 億元人民幣,並在驗證階段製造近 30 萬顆測試電芯。公司組成超過 300 人的專業團隊,其中包括 20 名博士級專家,致力克服鈉電池應用於汽車時的量產工程挑戰。經過長期準備,這款電池已達到乘用車認證標準,為鈉電池技術首例。
征服冰封北方
Naxtra 鈉離子系統最突出的優勢,展現在攝氏零度以下的環境;傳統鋰電池在低溫下通常會大幅衰退。在內蒙古進行的驗證測試中,Nevo A06 在攝氏零下 30 度仍可充電,並確認在攝氏零下 50 度仍能穩定運作。攝氏零下 40 度時,電池仍保有超過 90% 的可用容量,這項表現以傳統磷酸鐵鋰電芯而言仍難以達成。
這項耐寒能力回應了北方寒冷地區潛在電動車買家最常見的疑慮之一。現有鋰電池在嚴寒冬季可能損失一半有效續航里程,讓長期處於低溫地區的駕駛感到不安。在攝氏零下 30 度時,鈉離子電池的放電功率幾乎是同級磷酸鐵鋰電池的三倍,即使氣溫大幅下降,也能確保暖氣系統與傳動系統獲得足夠電力。
這項優勢不只攸關舒適度,也影響電動車能否實際使用。在冬季氣溫經常低於攝氏零下 20 度的地區,維持續航與充電能力,將大幅提升電動運輸的實用性。寧德時代表示,這項性能優勢使鈉離子技術特別適合中國北方、美國中西部及北歐市場;低溫過去一直拖慢這些地區的電動車普及速度。
冬季性能衰退長期迫使寒冷地區的電動車車主大幅調整駕駛習慣,例如減少使用車室暖氣、降低高速公路車速,以節省電量。鈉離子電池似乎能免除許多這類妥協,讓車輛在正常狀態下行駛,不必像北方地區駕駛人每逢一月上路時那樣擔心續航不足。這項能力可能加速電動車在相關地區普及,尤其是過去認為電動車不適合全年使用的消費者。
耐受極端破壞
安全考量是鈉離子電池備受關注的重要原因,尤其是其熱穩定性與耐受物理損傷的能力。寧德時代對 Naxtra 電池進行一系列超越國家安全標準的測試,包括多方向擠壓、電鑽穿刺,以及在電池充滿電時將其完全鋸開。在這些極端情境下,電池都未冒煙、起火或發生熱失控;令人驚訝的是,即使電池遭到物理切斷,仍能正常放電。
與鎳錳鈷電池及磷酸鐵鋰電池相比,鈉離子電芯的基本化學特性降低了熱失控風險。鈉化合物的材料特性使其在遭受破壞時仍能保持穩定,而鋰電池系統在相同情況下可能受損。對車內乘員而言,這意味著碰撞或製造瑕疵所引發的起火風險較低。
此外,鈉離子電池不含鈷,部分配方也減少銅的用量,因此能降低對與爭議性採礦方式相關礦物的依賴。寧德時代尚未完整公開 Naxtra 電芯的專有配方,但整體而言,轉向鈉電池有助於回應外界對特定地區開採鋰礦所涉及倫理與環境影響的疑慮。
鈉離子電池的報廢處理也具備優勢,其材料毒性疑慮較低,相較於含重金屬的鋰電池化學體系,回收或處置所需的處理程序也較不繁複。鈉電池的完整回收基礎設施仍在發展中,但從其基本化學特性來看,整個車輛生命週期對環境的影響可能較低。
豐沛資源帶來的經濟效益
鈉離子技術的原料經濟效益,為廣泛採用這項技術提供有力理由。地殼中的鈉含量約為鋰的 1,000 倍,分布於多個地區,不像鋰集中在少數國家。充足的鈉資源幾乎可排除鋰供應鏈瓶頸與價格波動的問題;碳酸鋰價格今年稍早一度達到每噸 17 萬元人民幣,高於 2021 年約 5 萬元的水準。
業界分析師預測,隨著產量擴大,鈉電池將具備顯著成本優勢。初步估算指出,第一代鈉電芯的電池包成本可降至每度電約 77 美元,第二代產品則可能降至每度電 40 美元。根據彭博新能源財經(BloombergNEF)的資料,目前磷酸鐵鋰電池包平均價格約為每度電 81 美元,鈉電池的預估成本更具競爭力,但實際整車整合成本會因車廠而異。
除了短期價格優勢外,供應鏈多元化也能為車廠帶來策略效益,降低對單一來源礦產供應的依賴。鈉資源分布廣泛,意味著目前未納入鋰供應鏈的地區也有機會擴大電池生產,降低原料運輸成本與碳足跡。寧德時代表示,規模化生產可大幅降低入門級電動車價格,讓更多消費族群負擔得起電動交通工具。
寧德時代已為鈉電池技術設置專用生產線,並建立專屬供應鏈合作關係。公司預測,鈉離子電池出貨量將從 2025 年的 9 GWh,在四年內增至超過 1,000 GWh,成為新興電池技術中擴產速度最快的項目之一。這些產能不只供應汽車,也將用於固定式儲能系統;在這類系統中,重量與體積限制不如成本與安全重要。
鋰電池與鈉電池並行
寧德時代將這次發表形容為「雙化學體系時代」的起點,車廠將依據不同應用需求選擇電池技術,而非所有情境一律採用鋰離子電池。公司也同步宣布鋰電池技術進展,包括一款 5C 充電電池包,能在約 12 分鐘內從零充至滿電,並在經過 3,000 次循環後保有 80% 容量,相當於超過 100 萬英里的使用壽命。
這項並行發展顯示,兩種電池化學體系可能扮演互補角色。鈉離子電池似乎最適合在極端氣溫下行駛的車輛、續航需求適中的都會通勤車,以及價格敏感的市場區隔。鋰離子技術,尤其是先進的高鎳配方與高能量密度磷酸鹽電池,則將繼續供應長續航車款與需要快速充電的應用。
同步發表的鈉離子 Naxtra 電池與 5C 鋰電池,呈現出未來電池選擇將更加專業分工。鈉電池著重熱穩定性與耐寒能力,5C 鋰電池則鎖定需要快速補充電力、並追求更長使用壽命的駕駛人。理論上,5C 系統可在短暫休息所需時間內完成充電,回應潛在電動車買家的另一項主要疑慮。透過同時提供兩種方案,寧德時代讓車廠能依據實際使用模式選擇動力系統規格,而非迫使所有消費者接受同一種折衷方案。
長安計畫將鈉離子電池選項導入阿維塔、深藍、啟源與 UNI 等多個品牌,顯示公司有意多元化發展動力系統。公司也宣布,將把旗下「巧克力換電」網絡擴大至中國 140 個城市、超過 3,000 座換電站,特別著重北方地區,因為低溫會影響電池性能。這項基礎設施投資將支援鈉電池車款在氣候嚴峻地區實際上路。
從實驗室走進展示間
長安 Nevo A06 預計於 2026 年年中左右進入中國市場,這是寧德時代近三年密集開發的成果,公司最初於近三年前公布鈉離子電池發展藍圖。這款車的平台也稱為啟源 A06,先前已推出磷酸鐵鋰版本,續航里程最高可達 630 公里;鈉電池版本則鎖定特定市場,著重低溫下的可靠性,而非追求最長續航里程。
市場預測顯示,鈉電池類別可望快速成長。Precedence Research 預估,全球鈉離子電池市場規模將從 2025 年的 13.9 億美元擴大至 2034 年的 68.3 億美元,2026 年將成為汽車應用的轉捩點。寧德時代表示,未來 Naxtra 技術的續航里程可能提升至純電動車 500 至 600 公里;增程式與油電混合配置則可能達到純電行駛 400 公里。
Nevo A06 的驗證測試不只在實驗室進行,也涵蓋不同地形的真實使用情境。內蒙古牙克石的測試場氣溫持續低於攝氏零下 30 度,其他測試計畫則將評估車輛在東南亞潮濕環境與歐洲高山地區的表現。這套全面的測試方式,確保鈉離子技術在交付消費者前,達到與成熟鋰電池系統相當的可靠性標準。
目前上市計畫仍聚焦中國內需市場,但長安在 117 個海外市場設有銷售業務。公司去年銷售近 300 萬輛車,具備足夠規模支撐鈉離子電池生產所需的設備投資。隨著技術成熟、供應鏈逐步建立,西方車廠也可能推出類似產品,以改善低溫環境下的性能問題,回應這些問題長期以來拖慢北方地區電動車普及的情況。
重點整理
- 長安 Nevo A06 將成為全球首款搭載鈉離子電池的量產乘用車,採用寧德時代 45 kWh Naxtra 電池包
- 鈉電池在攝氏零下 40 度仍保有超過 90% 的容量,並可在攝氏零下 30 度正常充電,低溫表現勝過鋰電池
- 依中國 CLTC 測試標準,電池續航里程約 400 公里,與入門級磷酸鐵鋰車款相當
- 電池通過鑽孔、鋸切等極端破壞測試,未發生起火或熱失控,展現較高安全性
- 鈉的儲量約為鋰的 1,000 倍,可使供應鏈多元化,並有望隨產量擴大降低成本
- 寧德時代與長安表示,這是雙化學體系時代的開端:鈉電池鎖定寒冷地區與價格敏感市場,鋰電池則服務長續航應用
- 車款預計於 2026 年年中在中國上市,並計畫拓展至長安旗下阿維塔、深藍、啟源與 UNI 等品牌






