来源：非凡油条
作者：小笼包
近期，随着业内首台钠离子电池试验车的公开亮相，市场又掀起一波对钠离子电池的关注。相较目前常用的锂离子电池，
钠离子电池近年才得到国内较多企业的研发、试验与生产，原因之一在于近年锂资源价格高涨，钠离子电池相比下成本较低，安全性、环保性、极端环境适应性等更强。通过替代铅酸电池、布局A00级汽车与储能领域，钠离子电池有望快速铺开市场，但就目前产业链环节的成熟度来看，仍有待完善与发展。
近期，随着行业内首台钠离子电池试验车公开亮相，钠离子电池的研发和进展又引发了社会各界关注。2月23日，在第二届全国钠电池研讨会上，作为国际领先的拥有钠离子电池核心专利与技术的高新技术型企业，中科海钠和汽车企业思皓新能源共同推出了行业内首台首次应用蜂窝电池技术的钠离子电池包的汽车，此次装车试验的思皓花仙子可续航252km,在25kWh（kWh为耗电量单位，1kWh为1度）的电池容量下，快充充电时间为15-20分钟。作为微型电动车，思皓花仙子的售价算不上高昂，基本在6.7万至9.1万之间，倘若后续应用钠离子电池的车型得到商业化、规模化落地，不少人群应该也买得起。而随着此次钠离子电池试验车的公开亮相，钠离子电池又一次吸引了一波关注。
回溯到2021年，作为动力电池龙头企业的宁德时代就首发了第一代钠离子电池，点燃了市场情绪。在当时的采访中，宁德时代表示其第一代钠离子电池常温下充电15分钟就能获取80%以上的电量。经过2年左右的发展，目前在钠离子电池方面，不少市场相关企业的进展各不相同。作为钠离子技术积累较高的企业，此次发布首台钠离子电池试验车的中科海钠对钠离子电池的研究进展算是国内排名前列的了。目前，中科海钠的全球首条 1GWh（1GWh=100万kWh）钠离子电池生产线产品已下线，阜阳生产线预计也将扩大产能，预计钠离子电池的能量密度（指一定空间或质量物质中储存能量的大小）与寿命也将得到进一步的提升。另据相关资料显示，多氟多已经实现了大圆柱钠离子电池成品的下线测评，并准备扩大批次的产量。而作为动力电池龙头企业的宁德时代，其与孚能科技、悦纳新能源等企业也处于量产布局的初期，对未来具有明确的产能规划，从各公司的公告中可见，随着时间的推进，相关项目、基地的建设或生产线将逐步落地，进入钠离子电池产业化阶段“指日可待”。
当然，除了上述企业外，不少企业还处于中试阶段或者小试阶段，以探索钠离子电池的可行性与安全性，一些企业也处于研发与技术储备阶段，努力完成样本的开发。总的来看，目前钠离子电池还处于初步发展阶段，企业相关进展进度不一，但可以看到，无论是传统的锂电池厂商如宁德时代，还是各类初创企业如中科海钠等都在加大钠离子电池的产业化发展布局，争取实现钠离子电池的实践落地并扩大产能。就目前的市场形势而言，不少言论认为2023年将会是钠离子电池的产业化“元年”。
谈到电池，估计大众对锂离子电池并不陌生，许多电动自行车或汽车、医院或超市等场合的应急电源、风力或太阳能电站等储能系统都会使用锂离子电池。
相比近年才吸引关注且开始实践落地的钠离子电池，锂离子电池的发展与落地更早一些。通过了解可以发现，锂离子电池与钠离子电池的研发都起源于上世纪70年代，两者几乎同步展开研究，均被提出适用于电池正极材料。但随着1980年代初石墨储锂机制的发现，锂离子电池实现了核心技术的突破，1991年，索尼首次实现锂离子电池商业化。相比之下，半径更大的钠离子电池却无法有效嵌入脱出石墨，简单而言，尚未有足够储钠能力的负极材料被发现，故钠离子电池在当时的研究陷入了停滞。而虽然后续适合钠离子电池的硬碳负极材料被开发出来，但随着2006年能源技术铺开、电动汽车需求高涨，又给了适合电压高、能量密度大的锂离子电池快速发展的机会。自此，锂离子电池发展较钠离子电池又更进一步。2011年左右开始，随着全球首家钠离子电池研发公司英国Faradion的建立，钠离子电池逐步开始了商业化之路。而近年来锂离子电池成本激增、锂资源供需矛盾又给了可一定程度上作为其替代物的钠离子电池发展机会。根据品质不同，碳酸锂可分为工业级碳酸锂（碳酸锂含量98%-99%）、电池级碳酸锂（碳酸锂含量≥99.5%），其中电池级碳酸锂即主要应用于新能源锂电池。但从近年数据来看，国产碳酸锂（99.5%/电）的价格自2021年下半年开始就迅速升高，从2021年8月18日的9.80万元/吨快速上涨至2022年11月中旬的56.75万元/吨，上涨时间持续超过一年。即使近期有所回落，但价格较以往仍处于高位，今年3月6日，其价格仍为36.75万元/吨，接近上涨前的4倍。
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作为制备钴酸锂、锰酸锂、三元材料及磷酸铁锂等锂离子电池的正极材料，电池级碳酸锂价格的上升也推动了锂离子电池成本上涨。同样，从上图可见，磷酸锂铁正极材料价格基本也随着碳酸锂价格同步升降。另外，随着电动车产业快速发展，全球锂资源供应也处于紧张状态。全球来看，锂资源分布并不均匀，锂精矿产能主要集中在智利与澳大利亚西澳等地，亦为全球锂辉石矿供应主力。而数据显示，我国锂电原材料对外依赖程度超过了60%。如此一来，就存在卡脖子风险，在锂价格高涨时会增大资金支出与成本。
相比之下，轻质纯碱（学名碳酸钠）作为钠离子正极材料的重要原材料，近年来的市场中间价并不算很高，最高时也不超过4000元/吨，基本位于1000-3000元/吨，成本比碳酸锂大大缩减。
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而作为离子电池负极材料，锂离子电池所用的铜价格亦高于钠离子电池可使用的铝。
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此外，钠离子电池还具备更高的稳定性能、更优的低温性能且更不易出现热失控情况，工作温度宽至-70℃-100℃。另外，钠离子电池在生产过程中相对锂离子电池也更环保。
经过多年的发展，如今锂离子电池在电池运用领域上自然遥遥领先于钠离子电池。但就目前钠离子电池所具备的优势、各企业的研发进度与产能计划来看，后续钠离子电池替代部分锂离子电池或其他电池而进入相应应用领域或者与锂离子电池相互配合使用也极为可行。从两者的替代性来看，钠离子电池也属于可充电电池，其如锂离子电池一般主要依靠离子在正负极之间的移动进行工作，在原理相同、制造工艺类似的情况下，钠离子电池的生产设备与锂离子电池具有兼容性，只不过前者的正负极材料有所变化。具体来看，就目前钠离子电池的特征，不少研究认为，通过替代铅酸电池、布局A00级电动车与储能领域，钠离子电池的落地与产业化将有望进一步发展。目前，铅酸电池在电池领域中占有较高的市场份额。按照分类来看，其可分为备用电源电池、储能电池、起动电池以及动力电池4类。其中的备用电源电池，日常生活中可见的如应急照明电源的蓄电池，储能电池则可在太阳能发电设备、风力发电机等可再生能源设备中见到，起动电池则一般用于汽车、摩托车、燃油发动机的起动、点火与照明，动力电池则可为电动自行车等电动车辆提供前行动力。
但铅酸电池由于含有大量的重金属铅以及酸性物质，容易在生产或回收过程中对环境、人体产生危害。考虑到铅酸电池适用的主要领域对能量密度的要求并不高，而且其应用领域对成本较为敏感，故具有低成本优势、生产或回收过程更为环保的钠离子电池显然具备替代铅酸电池的能力。另外，随着电动车行业的发展，其对电池的需求越来越多。按照德系车分类标准，其将所有轿车车型分为了A00、A0、A、B、C、D等级别，其中的A00级轿车特指小型轿车，轴距位于2-2.2米，发动机排量一般≤1升。这种车型的能量密度基本位于125 Wh/kg -160Wh/kg（Wh，瓦时，1瓦时=0.001kWh,即0.001度电），续航里程基本集中在250km以下。基于此类要求或特征，目前的钠离子电池已然能满足A00级电动车的搭载要求。加上购买该车型的用户往往对价格更为敏感，故采用成本更低的钠离子电池也有助于降低造价成本，从而降低售价推动车型的销售。再从储能场景来看，目前包含我国在内的全球各个国家或地区愈发重视太阳能、风能、生物能等新能源的发展，许多相关储能技术也成为了其实现碳中和目标的关键要素。随着储能场景及储能容量的扩大，对储能电池的需求量必然增多。目前，锂离子电池在新能源储存中占比仍旧最大，市场份额超过9成，而钠离子电池占比仅2%，凭借着低成本、性能稳定、安全性高、适应温度范围广等优势，钠离子电池尚存在较大的增量或存量替代空间。
就目前各企业的产能布局来看，钠离子电池的落地应用和产业化在未来几年内应该会初见成效。
但从目前钠离子电池产业链各环节发展情况来看，一些环节还存在不少的难点需要突破。与锂离子电池生产过程所需的材料类似，钠离子电池的主要材料也是正负极材料、隔膜、添加剂、电解液等这些基本单元，通过这些材料，电池才能完成充放电的功能。其中，作为电流流出的正极材料，其目前是电池最主要的材料成本，占电池总成本的比例可达一半以上。对于钠离子电池来说，其正极主要分为三种技术路线，其中的层状氧化物产业化进程比较快，在成本与技术转化率低的情况下又具备较高的能量密度，所以受到不少企业的青睐，包括中科海钠、钠创新能源等公司，不过，这种技术路线也存在易吸湿、循环性能稍差的缺点。当然，另外两种材料路线也有不少企业在研发使用，也各有优劣。但作为电流“终点”的负极材料，虽然其成本较正极材料要低，但目前由于量产进度慢、出货速度也较为缓慢而成为了钠离子电池产业化的核心难点。
据研究显示，目前市场上对负极材料规划年产能是15.4万吨，但负极材料投产项目累计实现的年产能仅为0.2万吨，整体还未放量，距离规划差距不小。且一些研究还认为，目前国内的负极材料还存在生产工艺适配性差、原材料批次一致性差、依赖日本进口等问题等待解决。而目前，国内各个企业对负极材料的产业化虽有进展但亦各不相同。如中科电气与元力股份等处于小试阶段、汉行科技与贝特瑞等企业处于中试阶段，但华阳股份、传艺科技等企业已经进入了量产阶段，相关产能布局较早，也有可能成为未来几年负极材料重要的生产方。除此之外，短期钠电解液售价还比较高，待专业化配套、规模化生产后成本有望大幅降低，而作为钠离子电池重要构成之一的隔膜，目前市场上用的还是锂离子电池用的隔膜，但其对钠离子电池而言并不“友好”，如其对钠离子的传输速度就会变得比较慢。整体而言，或许由于钠离子电池近几年才得到企业的广泛研究与市场的关注，钠离子电池的产业链各环节以及环节上的材料企业发展还不够成熟。另外，与锂离子电池相比，目前国内钠离子电池的能量密度仍是偏低，尚不合适对能量密度要求高的领域，不过从宁德时代去年公布的下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg来看，随着企业研发的推进及储钠技术的进步，钠离子电池在这方面与锂离子电池的差距有望逐渐减小。未来，随着钠离子电池各环节材料企业发展的成熟化，钠离子电池的落地与产业规模化发展将不再遥远。到时，当越来越多的领域运用钠离子电池，或许消费者面临的电动汽车、电动自行车、储能设备、照明应急设备等价格有望降低不少。
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多款电动车要装上钠离子电池，真的会降低成本吗？
https://www.yicai.com/news/101684619.html
行业首台钠离子电池试验车亮相 锂电池“江湖地位”将被钠电池取代？_中国经济网——国家经济门户 http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/202302/24/t20230224_38410446.shtml
新能源行业：锂离子电池及关键材料技术发展与研判：动力与储能齐飞 群雄启航新征程__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/717678846400/index.phtml
钠离子电池行业深度：空间释放未来可期__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/lastest/rptid/726247930404/index.phtml
