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钠离子电池具有明显的优势

 

■成本低、资源丰富的优势

近年来，由于锂资源的短缺，锂离子电池的成本上升，限制了其在大规模储能设备中的应用。因此，原材料丰富、成本低的钠再次引起了科学家的兴趣。在资源方面，钠离子电池比锂离子电池具有更大的优势。

钠离子电池的结构和原理与锂电池相似。钠离子电池主要由两种不同的钠嵌入材料（正极材料和负极材料）、电解液、隔膜和其他关键部件组成。在充电过程中，钠离子从正极材料中取出，通过电解液、隔膜，最后嵌入负极材料中；同时，电子通过外部电路从负极流向正极。放电过程与充电过程相反。可见，钠离子电池的工作原理与锂离子电池基本相似。

 

■钠离子电池获得政策支持

钠离子电池近年来得到了强有力的政策支持。钠离子电池是锂电池的有效补充，近年来技术逐步成熟，产业链企业逐步小批量出货。中国也开始推动钠离子电池的商业化，逐步完善细节，将钠离子电池技术作为一项任务，进一步推动钠离子电池的规模化和低成本化，提高综合性能。

 

 

■钠离子电池产业链完整

正极：层状氧化物具有良好的综合性能，正成为主流

钠离子电池的主要正极材料是过渡金属氧化物等。正极材料是影响电池能量密度、循环寿命等的重要因素，而优秀的钠离子正极材料应具备：

(1）原材料成本低，制备工艺简单，能更好地发挥钠离子电池成本低的优势。

(2）具有氧化还原电，有利于提高钠离子电池的能量密度。

负极：硬碳最合适，但成本较高

目前，钠离子电池使用较多的负极是硬碳、软碳。作为钠离子电池的核心部件之一，负极材料影响着电池的第一库仑效率、倍率性能和循环耐力特性。目前研究最多的钠离子电池的负极材料是碳基材料。目前，可用作钠离子电池的负极有：硬碳、软碳、石墨烯等。

电解液和铝箔：电解液多采用NaPF6+酯类溶剂，铝箔成本有优势

目前钠离子电池最常用的电解质溶剂是酯类电解质。作为电池的重要组成部分，电解液是连接钠离子电池内部正负极的桥梁，是影响电池安全性的主要因素，也对电池的能量密度、循环寿命和倍率性能起着重要作用。酯类电解液的主要成分是： PC、EC、DEC等。其结构相对稳定，耐氧化，安全性高。钠离子电池需求量预计为292GW

■ 钠离子电池获得关注

能源革命推动了可再生能源的扩张，储能迎来发展机遇。储能是能源革命的关键支撑技术，迫切需要解决大规模获取可再生能源的问题，并提高电力系统和区域能源系统的效率、安全性和经济性。

随着锂离子价格的高涨，钠离子电池已成为一个强有力的替代品。随着电动汽车的普及和大规模储能应用，锂电池产业可能面临锂资源稀缺的问题。钠离子电池因其资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、维护成本低，已成为储能技术的研究热点。

 

 

■ 钠离子电池可能取代锂离子电池

电化学储能发展迅速，到2030年累计装机量将达到297GW，年复合增长率为58%。此外，有报告预计，到2025年，电化学储能累计装机量可能达到40GW，到2030年，实现碳峰目标，新能源发电年装机量将保持年均100GW的增长，电化学储能年装机量将保持在12GW至15GW，预计到2030年，电化学储能装机量将达到110GW左右。预计2025年电化学储能装机容量将达到52GW，2030年将达到297GW，年复合增长率为58%。

此外，钠离子电池可广泛应用于电动两轮车，取代铅酸电池。目前电动两轮车受锂电池高价影响，生产速度放缓。钠离子电池具有成本优势，一方面可以替代锂电池，另一方面可以通过低成本帮助电动两轮车的销售。

钠离子电池有望取代铅酸电池。由于价格便宜、稳定性高，铅酸电池一直是我国两轮电动车使用的主要电池类型，铅酸电池的普及率达到90%。与锂电池相比，铅酸电池具有成本低、续航能力强、可回收等优点，但重量大也是铅酸电池的缺点。然而，随着钠离子电池的普及，它有望取代铅酸电池。

 

■ 中国企业纷纷布局钠离子电池，产业链逐步形成

CATL：2023年实现钠离子电池负极的产业化

CATL于2021年发布第一代钠离子电池：首先，在单体电池的能量密度方面，CATL的钠离子电池的能量密度已经达到160Wh/kg，是所有钠离子电池中的最高水平；预计经过不断创新，第二代钠离子电池的能量密度将超过200Wh/kg；其次，由于钠离子电池的内阻小，在室温下充电15分钟，钠离子电池的电量就能达到80%。其次，由于钠离子电池的内阻小，在室温下充电15分钟后，钠离子电池的功率可以达到80%；我们致力于在2023年推动钠离子电池的产业化。

 

■华阳：打造全产业链模式

华阳从2021年开始布局钠离子电池，目前已形成全产业链。在钠离子电池领域，公司已经布局了正负极、电芯、电池组、电解液等环节的生产线，基本形成了全产业链。

2021年，钠离子电池将继续稳步发展： 华扬公司与中科海钠已开始试生产第一条钠离子电池生产线，为钠离子电池产业高质量发展奠定了坚实基础，预计2023年将共同扩建2000吨钠离子电池正负极生产线。

 

 

■振华新材：在正极技术上优势明显

振华新材专注于正极材料的研发，在继承高安全性和循环稳定性的基础上，积极布局钠离子电池的正极材料，提高比容量，降低内阻。振华新材在同行业中比中国的竞争对手有明显的领先优势。

振华新材已经出货的钠离子电池正极，扩大了10万吨正极材料的产能。截至2022年7月底，该公司出货4吨+的钠正极，并向客户发送样品共计0.6475吨。