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通用汽车将研发钠离子电池电芯——仅用于储能,不配套电动汽车

2026-06-10 09:05

倘若三种电池化学体系已然够用,第四种会不会更具优势?通用汽车今日公布计划,将与初创企业峰能能源(Peak Energy)合作研发、量产钠离子电池电芯。但此次布局暗藏关键转折:至少中短期来看,这批电芯不会搭载于电动汽车

通用汽车将研发钠离子电池电芯——仅用于储能,不配套电动汽车

该电芯的应用目标为固定式电池储能系统(BESS),通俗来讲就是装满电池电芯的大型储能舱/储能仓,可为各类场景储存电能。近期,全美数据中心规模持续扩张,风电、光伏并网发电量不断攀升,储能产业因此获得大量行业关注。

目前凯迪拉克、雪佛兰、GMC旗下电动车均搭载镍锰钴铝(NMCA)电芯,由通用与LG新能源合资的奥特能电芯工厂生产;全新换代、将于2027年上市的雪佛兰Bolt是品牌唯一一款采用磷酸铁锂(LFP)电芯的车型,电芯采购自中国宁德时代。第三种路线为富锂锰基电池(LMR),据称兼具磷酸铁锂低成本优势与更高能量密度,能够大幅降低品牌大型电动皮卡、电动SUV的制造成本。钠离子电池,就此成为通用布局的第四类电池体系。

通用计划依托现有及全新搭建的电池研发产能,大规模推出商用储能系统。但与同城竞争对手福特上月发布的同类规划不同,通用并非单纯闲置现有电芯产线、消化过剩产能做储能配套,等待电动车市场需求回暖。

储能仓电池全生命周期成本更低

通用表示,之所以专门为储能场景开发钠离子电芯,核心原因是其在储能系统20至25年的设计使用寿命内,能为用户提供成本更低、耐用性更强的储能方案。即便对比当下性价比最高、国内绝大多数电动车搭载的磷酸铁锂电芯,钠离子电池的全生命周期成本依旧更占优势。

《汽车与驾驶员》杂志对通用电池与可持续发展副总裁库尔特·凯尔蒂(2006至2017年担任特斯拉电池业务负责人)、资深电池工程师安迪·奥里进行独家专访,深挖通用这项全新电池业务的背后逻辑,以及该布局如何帮助通用更快压低电动车电池成本。

通用汽车将研发钠离子电池电芯——仅用于储能,不配套电动汽车

钠离子电池利弊并存。原材料钠储量丰富、采购成本低廉;关键一点是,钠离子电池前驱体材料的生产供应链不受中国企业掌控——而当前电动车所用两类锂离子电池,其产业链都高度依赖中方企业,这也是北美本土电池生产的一大痛点。

同时钠离子电池低温性能更出色,耐热性也全面优于各类锂离子电池。即便是平价磷酸铁锂电芯,无论装车还是装入储能舱,都需要液冷系统维持适宜工作温度;钠离子电池仅需简易加热装置应对极寒环境,全程无需冷却系统。这大幅简化储能设备结构、降低长期运维成本,对电力公司与数据中心而言极具吸引力。储能行业还有一款通用标准化电芯封装规格:207毫米×174毫米×72毫米的矩形箱体,业内常称“2.6升规格”。

钠离子电池的短板在于能量密度,甚至低于磷酸铁锂,而磷酸铁锂本身能量密度就比顶尖镍锰钴铝电芯低约30%。这一缺陷在空间局促的电动车上影响显著,但对储能设备而言几乎无关痛痒,这也是中短期钠离子电池不会装车的核心原因。

(目前国内已有少量钠离子电池乘用车上市,但这类车型市场反响有限,也未必适配北美使用需求;不过中国电池厂商无疑会持续迭代优化钠离子电池技术,一如当年深耕磷酸铁锂路线。)

凯尔蒂表示,钠离子电池最诱人的优势在于,其性能与成本仍有极大优化提升空间。回顾过往,镍锰钴铝电芯依靠配方改良、良品率提升、规模效应,年均成本性能优化幅度可达8%;如今这一增速已跌至每年1%~2%。问世二十余年的磷酸铁锂电池也面临同样瓶颈,很难再实现跨越式性能突破。

从电芯研发到量产工艺打磨

凯尔蒂称,反观钠离子电池与富锂锰基电池,只要企业愿意投入时间、资金持续攻关,就能挖掘出巨大性能升级潜力。通用全新投用的电芯开发中心(BCDC)将大幅提速研发进程,该中心坐落于密歇根州沃伦市规模庞大的通用技术中心园区内。2022年落成的华莱士电芯创新中心负责新型电池化学体系基础研发,电芯开发中心则承接后续电芯落地量产的关键环节,两大研发场地总建筑面积近80万平方英尺。

电芯开发中心的核心目标:优化量产工艺与配方,打通规模化生产流程,再将成熟产线方案交付奥特能电芯工厂及其他合作厂商落地量产。中心融合虚拟仿真建模、实体测试、中试小规模产线三大能力,最多可将新型电芯从研发到量产的周期缩短一年——其中既包含适配电动车的富锂锰基电芯,也包含尚处于早期优化阶段的钠离子电芯。凯尔蒂评价:“这座中心是连接实验室技术与工业化量产的核心桥梁。”

通用电动车会搭载钠离子电池吗?

凯尔蒂态度十分明确:中短期绝对不会。钠离子电池能量密度偏低,而富锂锰基电池能更快实现商业化落地。通用去年对外公布规划,旗下首条富锂锰基电芯试产线将于明年投产,项目进度未发生变动,2028年实现富锂锰基电芯大规模量产。

但长远来看也并非完全没有可能。除中国市场外,全球电动化转型才刚刚起步;对美国及其盟友而言,掌握一条从矿产开采、材料加工到电芯制造、配套知识产权均不被中方企业卡脖子的电池技术,是关乎国家安全的核心要务。

关于通用下一代电动车平台

通用如今拥有全新电池实验室,原型试制与预量产测试效率大幅提升,外界难免猜测品牌正在打造全新电动车平台。对标福特全球电动平台,这套全新架构彻底重构整车研发制造逻辑,福特称依托该平台可推出起售价仅3万美元、续航300英里的中型电动皮卡。

当被问及是否有相关规划时,凯尔蒂与奥里均未正面回应,既未确认也未否认新平台或将适配通用多款全新自研电池体系。目前只能静待官方后续披露更多消息。

责任编辑:枯川

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