钜大LARGE | 点击量：322次 | 2023年07月11日
宁德时代将公布钠离子电池的消息引爆业界 钠电池会替代锂离子电池吗？
5月21日举行的宁德时代年度股东大会上，董事长曾毓群透露，公司钠离子电池已经成熟，将于今年7月前后发布钠离子电池。电池网了解到，2020年6月，宁德时代设立了“21世纪创新实验室”，该实验室中短期研究方向也包括了钠离子电池等下一代电池研发。
钠离子电池是什么？公开资料显示，钠离子电池是一种使用钠离子作为电荷载体的二次电池，在上世纪70年代被首次提出，但长期以来发展相对缓慢。有研究显示，截至2020年，全球致力于钠离子电池的研发的企业仅有中科海钠、钠创新能源、星空钠电、超威集团、英国Faradion、法国Tiamat、美国NatronEnergy等二十多家。
钠离子电池有哪些优势
随着市场对锂离子电池需求的快速增长，锂资源的供应变得越来越紧张，我国的锂矿资源虽然丰富，但受制于目前的开采条件的限制，90%以上的锂资源依需要进口。因此，寻找锂离子电池在大规模储能领域的补充技术变得越发重要。
因为与锂离子电池具有相似工作原理，近年来钠离子电池开始受到业界关注。其具有以下三个优势：第一，和锂元素相比，钠元素作为储能材料而言有更好的安全性能；第二，钠元素在地球上的储量丰富，地壳中金属钠的含量达到了2.4%；第三，钠价格便宜。
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在今年1月17日举办的“第七届中国电动汽车百人会论坛”上，中国工程院院士陈立泉表示：“全世界的电能都用锂离子电池储存，根本不够，钠离子电池是新电池的首选，为什么介绍钠离子电池呢?因为锂离子电池现在全世界都在做，如果说全世界的车都用锂离子电池来开，全世界的电能都用锂离子电池储存，根本不够，所以我们一定要考虑新的电池，钠离子电池是首选。锂的含量是相当少的，只有0.0065%，钠的含量2.75%，应该说钠的含量相当多。”
机构预判前景褒贬不一
对于钠离子电池未来的发展前景，各大机构的预判也是褒贬不一。
国泰君安证券表示，我国锂资源70％都需要进口，钠离子电池是对锂离子电池的支撑和保障。发展钠离子电池的主要场景是基站、电动自行车等对能量密度需求不高的领域，未来有望具备成本低、安全性好等优势，是三元高镍技术路线的很好补充。
华金证券认为，钠离子电池仍处于产业化初期，产业化之后有望实现对部分低能量密度的动力锂电池市场和储能市场实现替代。钠离子电池对锂电的正负极、电解液、铜集流体均形成冲击，对隔膜影响较小：1、影响最大的是锂资源，低能量密度的正极材料实现无锂化，但无法替代三元锂，镍钴锰的需求仍然存在。2、负极材料由石墨变成硬碳等其他材料。3、电解液体系新增碳酸丙烯酯（PC）、电解质换成了NaClO4、NaPF6等。4、隔膜孔隙率或将调整，但不影响目前隔膜体系。5、负极的集流体铜箔全部被铝箔替代。
东北证券则认为，钠离子电池能量密度（一般不到120Wh/kg）明显低于磷酸铁锂电池（160Wh/kg）与三元电池，与新能源车电池需求匹配度低，暂无替代锂电池成为动力领域主流技术的可能性。当前钠离子电池实际生产成本并无显著优势。尽管采用相对廉价的金属可降低原料成本，但低能量密度意味着更多的辅材和制造成本。
东北证券还表示，站在当前时点来看，钠离子电池对锂电池的替代性实际上很微弱。考虑到钠储量比锂丰富，应当重视钠离子电池作为技术储备、保障能源安全的战略意义，但不应过分高估其商业价值。
华安证券也表示，有机系钠离子电池体系与当前锂离子体系相比，除隔膜与电解液溶剂外均存在明显差异；钠离子电池与锂离子电池相比的原材料优势主要在于将锂盐换成钠盐，且铜箔换成铝箔；但钠离子电池的低能量密度及循环性能对应更多的辅材消耗以及更高的度电成本。除去规模化因素之外，钠离子电池的降本之路仍然面临重重阻碍。
钠离子电池能否取代锂电池
那么，钠离子电池会不会将锂电池彻底淘汰呢？目前看来，还是有难度的，原因主要有以下两点：
从能量密度来说，钠离子电池能量密度较锂电池低。目前磷酸铁锂电池能量密度可以达到200Wh/kg，而钠离子电池在100-150Wh/kg，因为使用在新能源车上性价比较低，因此钠离子电池暂无替代锂电池主流路线的可能性。
从成本来看，相对于锂离子电池，钠离子电池成本并无显著优势。虽然由于钠离子电池产业化程度还较低，成本优势还未完全体现，但随着技术的进步以及规模的扩大，最终成本有望从超过1元/Wh降到0.2元/Wh，将低于锂离子电池。
宁德时代方面也表示，由于目前的技术和产能规模的限制，钠离子电池初期的成本依然会偏高，价格会高于理论成本。
同时，钠离子电池还有钠离子的离子半径大于锂离子，导致钠离子无法嵌入石墨材料；钠离子嵌出电极的晶体结构较难，导致电池可逆性差，能量密度利用率低等问题。
国内多家公司已入局
除了宁德时代，国内已有多家公司已涉足钠离子电池及其材料领域。
5月24日，天赐材料（002709）在互动平台表示，钠离子电池电解液与锂离子电池电解液配方相似，区别是电解质由六氟磷酸锂变为六氟磷酸钠，六氟磷酸钠并非新产品，公司已有量产技术，产品也已通过了客户认可。
5月12日，山东章鼓（002598）在回答投资者提问时表示，目前公司投资的喀什安德技术基于PPS体系的锂离子、钠离子、锌离子固态功能膜片的材料合成以及干法自支撑膜片制造技术。
4月22日，中盐化工（600328）在其2020年年报中披露，公司金属钠产能6.5万吨，占全球产能的40.5%，规模与技术优势处于行业领先位置。不过，目前其金属钠产品主要应用领域为靛蓝粉和医药中间体。
4月14日，华阳股份（600348）公告，公司拟通过子公司新阳能源分别投资建设钠离子电池正极材料千吨级生产项目和钠离子电池负极材料千吨级生产项目。公司还曾表示，将发挥无烟煤的原料优势，布局建设无烟煤制钠离子电池正负极材料生产线，建设全国最大的钠离子电池生产基地。
3月29日，圣阳股份（002580）在回答投资者提问时表示，钠离子电池技术是公司持续关注的技术储备研究方向之一，公司技术团队不断关注钠离子电池技术的发展态势。据悉，圣阳股份与院士工作站等单位联合开发高环保、高循环性钠离子电池，已通过实验阶段。
3月26日，中科海钠传出消息，该公司已完成亿元级A轮融资，投资方为梧桐树资本，本轮融资将用于搭建年产能2000吨的钠离子电池正、负极材料生产线。此前，中科海钠已先后完成两轮融资，投资方包括国科嘉和、中科创星和梧桐树资本等知名投资机构。
中科海钠成立于2017年，核心技术来源于中国科学院物理研究所清洁能源实验室，公司拥有多项钠离子电池核心专利，并拥有完备的材料研发平台、百吨级钠离子电池正极和负极材料中试生产线、兆瓦时级钠离子电池中试生产线。目前产品已经在低速车、两轮车和5G基站领域率先开启应用。
1月4日，中国长城（000066）在回答投资者提问时表示，下属公司有从事锂电池、钠离子电池的研发生产，钠离子电池在电动自行车上的示范应用，表现出实用化以及产业化的潜力。
除了上述企业，电池网注意到，布局钠离子电池的企业还有超威集团和浙江医药等公司。
2017年1月，超威集团与美国通用电气公司签署Durathon钠盐电池项目合作协议，强强联合成立浙江安力能源有限公司，开展钠盐电池的生产、研发及销售。该项目总投资1.05亿美元，计划总产能500MWh。
浙江医药持有钠创新能源40%股份，钠创新能源专业聚焦钠离子电池技术创新与工程化，建成投产全球首条吨级铁酸钠基过渡金属氧化物正极材料中试线。钠创新能源成立于2018年5月，致力于钠离子电池的创新研发以及工业化生产研究。
此外，欣旺达、博众精工、道氏技术、容百科技、天能股份等上市公司也将钠离子电池及其关键材料、设备作为技术储备研究方向之一，部分企业已有相关专利布局。
综合业内的观点来看，钠离子电池领域，目前布局的公司相对稀少，企业投身钠离子电池领域，资源储量丰富且价格便宜是主要驱动力。预计钠离子电池规模化量产与商业化应用尚需时日，未来三五年内，与锂电池相比，竞争力不会很明显。不过，随着技术进步与产业链布局的完善，钠离子电池未来在低速电动车、家庭/工业储能、5G通信基站、小动力电池、电动船舶等细分领域，相较于目前大量应用的铅酸电池与锂电池，预计将有一定的替代空间。
