北方寒區嚴寒的氣候向來是新能源電池性能的嚴峻考驗。然而隨著電池技術的持續突破,低溫性能這一長期困擾行業的難題正在逐步被攻克。
以寧德時代為代表的領軍企業,正通過鈉電池等多條技術路線的研發與融合,顯著提升電池在低溫環境下的表現,讓新能源汽車即便在北方寒冬中也能暢行無阻,極大緩解了用戶的續航焦慮。
這一進步對于新能源商用車等運營車輛而言意義尤為重大。車輛停運即意味著收益中斷,而能夠穩定應對寒區挑戰的電池技術正是保障車輛全年無休、可靠運營的堅實基礎。2026年1月22日,寧德時代發布了天行II輕商低溫版電池,這是其在輕商領域首款量產的鈉離子電池,主要就是為了直面極寒區域的運營挑戰。
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低溫三重鎖:新能源商用車電池寒區運營的技術鴻溝
在新能源商用車領域,寒區運營一直被視為難以逾越的技術鴻溝。
這一挑戰的核心在于低溫對電池性能的系統性制約,其影響貫穿從能量存儲、電荷傳輸到動力輸出的全鏈條,在商用車高強度、高負荷的運營場景下問題尤為凸顯。
如果將電池理解為一個“化學能的倉庫”,其儲能能力高度依賴內部活躍的化學反應。一旦遭遇低溫,電解液會變得粘稠、流動性驟降,致使負責傳遞電荷的鋰離子移動速度急劇減慢。
與此同時,構成正負極的活性材料的化學反應速率也會顯著降低,整體變得不活躍。這樣帶來的直接結果就是電池的實際可用容量大幅縮水,這正是電動車冬季表顯續航里程往往低于常溫理論值的根本原因。
問題的連鎖反應不止于此。在電荷傳輸環節,粘稠的電解液嚴重阻礙了鋰離子的遷移,低溫也降低了電極材料的電子導電性,共同導致電池內阻顯著增大。
這就好比在通暢的高速公路上突遇冰雪,車流(電流)速度被迫放緩。內阻增大會直接導致兩個后果:充電時能量更難壓進去,放電時電壓會掉得更快。
最終,上述微觀層面的變化會完整映射為車輛性能的衰減。可用容量減少與內阻增大共同作用,使得可釋放的實際能量大幅下降,導致冬季續航里程腰斬。
同時,高內阻使電池無法瞬時提供大電流,車輛出現加速乏力、爬坡困難等動力衰減現象。為保障安全電池管理系統在低溫下會主動限制充電電流,疊加離子遷移本身已困難,致使充電速度變得異常緩慢。
特別是對商用車而言,其常態化的低電量區間運行、高負載作業、露天停放以及必須說走就走的即時出勤需求,使得傳統電池在寒冬中的上述短板被急劇放大,直接關系到運營效率與收益。
因此,攻克寒區電池技術不僅是性能的提升,更是商用車電動化能否在全地域、全氣候場景下實現商業化成功的關鍵。
破局寒區運營:寧德時代鈉電池技術生態布局
面對電池在寒區運營的痛點,寧德時代針對性推出了技術解決方案,其中鈉電池憑借獨特的材料優勢成為破局的關鍵。
作為該方案的代表性產品,寧德時代天行II輕商低溫版是輕商領域首款量產的鈉離子電池,專為中小VAN、小微卡等車型設計,通過材料特性與工程優化實現了極寒環境下的性能躍遷。
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這款容量為45kWh的鈉電池在極端低溫下表現穩定。在-20℃環境中,其可用電量保持率仍超過92%。更重要的是,電池在-30℃完全凍透的狀態下無需預加熱即可直接充電,有效解決了車輛在北方冬夜露天停放后無法即時補能的難題。
針對商用車的嚴苛工況,該電池在-30℃、電量僅剩10%的極端虧電狀態下,依然能支持滿載車輛完成10°坡道攀爬,保障了冰雪山區運輸的動力需求。
為何該電池能有如此性能呢?這源于鈉離子的物理化學特性與企業的系統性工程優化。
從材料層面看,鈉離子具有較小的斯托克斯半徑和較低的去溶劑化能,使其在電解液中具備更快的界面傳輸動力學,奠定了低溫性能的基礎。通過電解液配方的創新,電池能在低至-40℃的環境中保持離子通道暢通。同時電極材料的改性與界面調控,提升了低溫下的反應活性與結構穩定性。
實際上,寧德時代在2025年4月發布的鈉新電池就已展示了強大的全溫域適應能力,其乘用車動力電池和24V重卡啟駐一體蓄電池均可實現-40℃至70℃的寬溫域工作。
其中,鈉新乘用車電池在-40℃下可保持90%的可用電量,能量密度達175Wh/kg,支持5C快充和超1萬次循環壽命;重卡蓄電池壽命突破8年,全生命周期成本較鉛酸電池降低61%,并具備-40℃一鍵啟動的能力。
安全性是這款電池的另一大亮點。電芯在鋸斷、電鉆穿透、多向擠壓等極端濫用測試中均未起火、爆炸,甚至鋸斷后仍可正常放電,其安全表現遠超國家標準,為高寒復雜環境提供了可靠保障
其實,寧德時代的創新不僅限于鈉電池本身,而是構建了覆蓋多種使用場景的完整技術生態。
針對城市配送高頻補能需求,其天行II輕商超充版電池在-15℃低溫下,20%~80%電量快充僅需30分鐘,充電效率較上一代提升30%。
為滿足城際干線物流需求,寧德時代開發了長續航版,搭載全球首款輕商超混化學體系電芯,單包電量達253kWh,實現800公里實況續航,覆蓋主流城際線路。
同步推出的“電池管家”天行版App,將電池升級為可數字化管理的資產,實時監控電池健康與收益數據,主動預警風險并聯動售后。
目前,寧德時代輕商鈉電池已在部分車輛上完成冬標測試,充電、換電模式同步推進。
從實驗室走向量產線,從單一技術到全場景生態,寧德時代正在重新定義寒區電動化的可能性。未來,隨著鈉電池產能釋放與產業鏈完善,其成本優勢將進一步凸顯,有望推動新能源車輛在寒區的滲透率快速提升,同時為儲能等低溫場景提供新的技術路徑。
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