钠电池与锂电池可实现优势互补 钠离子电池的应用场景分析

钠离子电池与锂离子电池可实现优势互补，钠电池具有资源丰富和低成本的优势，具有良好的高低温性能、倍率性和安全性，生产环节可与锂电池相通从而实现快速工业化，2023年有望先后在两轮车、乘用车、储能领域实现逐步渗透，市场空问有望快速扩大。

钠电池与锂电池可实现优势互补

相较于锂电，钠离子电池优劣势都比较显著。目前全球电动汽车所使用的主流动力电池主要为磷酸铁锂和三元锂两种，应用表现为能量密度较高、技术相对成熟，而“后来者”钠离子电池受到市场热捧的主要原因则是成本与资源。

据公开资料介绍，钠离子电池是一种二次电池(充电电池)，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。

与锂离子电池相比，钠离子电池优势有：(1)钠盐原材料储量丰富，价格低廉，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本降低一半;(2)由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液(同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20%左右)降低成本;(3)钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右等。

近日，工信部锂离子电池及类似产品标准工作组、储能产业技术联盟组织开展了全国首批钠离子电池产品测评活动，共收到近20家企业钠电池产品送样测评，最后有17家企业产品通过测评。

目前影响钠电池产业化的主要因素是正极材料路线上的分歧。当下，钠电池可选择的正极材料有三种，分别为层状氧化物、聚阴离子与普鲁士蓝类材料。

由于能量密度高、低成本等优势，目前以层状氧化物技术路线为主的产业化进展最快，其次是主打循环寿命的聚阴离子，最后是普鲁士蓝类材料。

层状氧化物路线有望率先实现量产，预计未来一两年内或将占据市场主流。但长期来看，聚阴离子路线因其安全和循环优势，会更契合大储或工商业储能，有显著优势。

钠离子电池的应用场景

目前华阳集团正在积极探索4个钠离子电池的应用场景，一是推进实施钠离子电池大规模储能示范项目，利用华阳集团关停电厂的输电线路和场地布局，建设钠离子电池加飞轮储能、独立共享储能电站，建设规模为100兆瓦时、200兆瓦时的项目，预计明年上半年投入;二是推进实施钠离子电池煤矿应急电源示范项目，前期首先会在华阳集团在建的5座煤矿中应用钠离子电池储能系统;三是推进实施钠离子电池井下无轨胶轮车示范项目;四是推进实施钠离子电动两轮车示范项目。

根据中研普华研究院《2023-2028年中国钠离子电池行业发展分析及投资战略预测报告》显示：

钠资源的地壳丰度更是锂资源的423倍，并且在全球均匀分布;在成本方面，钠离子电池的成本低廉，比磷酸铁锂电池可降低约30%-40%。宁德时代方面也曾评价钠离子电池，是“突破资源瓶颈的高性价比之选”。

然而，钠离子电池却在能量密度、电压、寿命等方面均低于锂离子电池。亿纬锂能中央研究院副院长赵瑞瑞曾表示，虽然钠离子电池受材料限制，能量密度目前显著低于锂电池，但钠离子电池凭借低成本、长循环的优势，其在大规模储能、动力电池领域有一定的发展空间。

钠电池本质上是替代磷酸铁锂电池在价格更加敏感的应用场景。在户储/UPS/5G基站领域，钠电池可以进入并形成一定渗透;在两轮车领域，钠电池有望占据较大份额;乘用车领域，钠电池在成本敏感度较高的A00/A0级车有望快速渗透。预计2023年钠电池形成小批量量产出货，2024年产业将迎来规模化大幅降本时刻。

电池头部企业在钠离子电池研发方面已取得阶段性成果。宁德时代早在2021年便发布了钠离子电池，电芯单体能量密度达160Wh/kg，常温下充电15分钟电量可达80%以上。今年3月曾在互动平台表示，公司正致力推进钠离子电池在2023年实现产业化。此后，宁德时代官宣，钠离子电池首发落地奇瑞车型，正式进入量产阶段。

钠离子电池产业化面临挑战

如今钠离子电池的价格优势不再明显。随着企业加速布局锂矿，国内电池级碳酸锂价格从今年年初开始快速下跌，进入4月更是跌破20万元/吨。虽然此后逐步回升至30万元/吨，但也仅为历史高位的50%。业内判断，当碳酸锂价格为20万元/吨时，量产钠离子电池成本为锂离子电池的76%;而当碳酸锂价格达5万元/吨时，两者成本差距仅约5%。碳酸锂价格下降势必削弱钠离子电池的市场吸引力。

目前，钠离子电池能量密度和循环寿命仅为磷酸铁锂电池的三分之二和二分之一，难以满足乘用车动力电池需求。在成本方面，尽管钠离子电池成本下降潜力巨大，但由于目前整体产量较小，钠离子电池生产成本还是高于锂离子电池。

此外，钠离子电池产业化痛点还没有得到解决。尽管钠离子电池可以兼容使用锂离子电池生产设备，但产业尚未形成健全的供应链。一是钠离子电池材料体系尚未取得行业共识。以正极材料为例，层状氧化物相关量产技术已基本攻克，但普鲁士蓝结晶水去除困难，相关制备技术仍在攻关，聚阴离子正极相关量产技术也处于开发阶段。负极材料方面，硬碳比容量较高，但一般采用生物质前驱体，产碳率低，成本和规模化尚存劣势。电解液方面，六氟磷酸钠与六氟磷酸锂合成工艺相似，但热稳定性欠佳。二是钠离子电池技术标准尚不完善，不同技术路线下电池电压平台各异，对电池管理系统及逆变器也提出了更高要求。此外，钠离子补偿、寿命预测等技术还有待开发。

在应用方面，还需要找到合适的应用场景。

发挥钠离子电池成本优势需要以大规模量产作为前提条件。当前锂电池电动汽车在北方寒冷地区推广效果不佳，凭借更强的低温适应性，钠离子电池有望首先在北方地区打开市场。对于电动两轮车等细分市场，其续航能力也优于铅酸电池。由于安全性更佳，钠离子电池也更适合用于银行、通信基站、数据中心等机构的不间断电源。尤其是在电力系统储能领域，钠离子电池有望成为目前成本最低的电化学储能技术，真正实现大规模风电、光伏发电的经济并网。

经过多年积累，我国在钠离子电池领域已有较强研发和人才基础，实验室和产业化之间的壁垒正在瓦解，如何在发展初期寻找具有竞争力的利基市场，同步实现成本与产量的突破，是现阶段钠离子电池产业发展的关键。

《2023-2028年中国钠离子电池行业发展分析及投资战略预测报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。