全球碳中和趨勢下，電化學儲能加速發展，發展鈉離子電池對我國減少鋰資源對外依存度具有重要的戰略性意義，鈉電被視為最有潛力的新型儲能電池，產業迎來高速發展的歷史機遇。

一. 鈉電市場迎來快速爆發期

僅考慮國內兩輪車市場、低速電動車市場及儲能市場，2025年鈉電池市場需求為101GWh/年，市場規規超500億；2030年鈉電池市場需求為558GWh/年，市場規模 2785億。

【資料圖】

推廣期

二輪車對電池要求相對較低、帶電量不高，鈉電將率先使用于兩輪車領域。2021 年，超75%的電動兩輪車使用鉛酸電池，鉛酸電池能量密度為 30-50 Wh/kg，循環壽約 300 次，而鈉電能量密度為 120-200Wh/kg，循環壽命約3000 次。鈉電在大量量產及工藝成熟后，與鉛酸電池相比具有顯著優勢，鈉電將在二輪車領域逐步取代鉛酸電池，同時進行儲能示范應用。該階段鈉電總成本約為0.8元/Wh。

發展期

低速電動車成本敏感，當前鈉電在該領域應用空間有限，但高價格敏感帶來鈉電需求。隨著鈉電產業的成熟和產品標準化程度提高，鈉電池逐漸應用于低速車市場，產品標準化程度提高，鈉電儲能有效應用，規模化效應逐漸顯現，產品技術趨于成熟，鈉電總成本0.6-0.7元/Wh。

爆發期

隨著全球儲能需求的暴增，我國儲能電池出貨量保持高速增長態勢。各級市場逐漸成熟，應用領域拓寬，規模化效應顯現，鈉電產品性價比優勢突出，產品成本降至0.5元/Wh以下。鈉離子電池應用場景廣泛，亦可引用于大型機械、電子消費品、工業機器人電池、醫用電池等領域。

二. 鈉離子電池優勢顯著

成本優勢

量產后鈉離子電池相比鋰電價格便宜近一半，根據中科海納估計，鈉離子電池原材料成本相對磷酸鐵鋰/石墨體系將降低 30%-40%。在資源層面，鈉的地殼豐度為2.75%，鋰為0.0065%，鈉資源在全球皆有分布，鋰資源75%分布在美洲。在集流體選擇層面，鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔（便宜）；鋰離子電池負極集流體必須為銅箔（貴）。

降本依賴于材料端的進步，此外，隨著產業化的展開，技術與工藝的逐步成熟，電解液、硬碳、普魯士藍等原材料供應一致性和穩定性有望獲得提高，成本效應將逐步凸顯。正極材料方面，層狀氧化物路線進度最快，傳統鋰電、三元廠商產線與生產經驗復用優勢明顯，布局相對領先，同時，大量先進技術人才提早重點攻克正極材料技術路徑，占據一定先發優勢；負極材料方面，非定型碳與鋰電石墨負極在原材料與工藝上差異較大，傳統鋰電負極與新進入者齊頭并進；電解液方面，工藝變化相對較小，預計傳統鋰電電解液企業仍將具有較強規模優勢。

性能優勢

鈉離子電池綜合性能優勢顯著，相對于鋰離子電池，鈉離子電池除能量密度較小，在資源儲量、 成本、安全、壽命等方面均具有很強的競爭力。

高低溫環境下均具有較好的充放電性能，鋰離子電的工作溫域為-20°C-60°C，鈉電池可在-40°C-80°C內正常工作，-20°C環境下容量保持率接近 90%，夠解決冬季電動車充電難、高寒地區儲能電站效率低的痛點。

安全性高，鈉離子電池已經通過中汽中心的安全檢測，在針刺、擠壓等安全項目測試中，不起火、不爆炸。

倍率性能好，可“快充”。鈉離子的摩爾離子電導率更高，充電效率更高，具備更好的倍率性能，可響應型儲能和大規模供電的需求。

三. 材料端技術突破，打破鈉電技術壁壘

無論哪種電池，材料的進步決定整體的進步。鈉電主要組成材料與鋰電類似，主要由正負極材料、集流體、隔膜、添加劑、電解液等基本構成。其中二者的電解液、隔膜差距不大，鈉電的正負極集流體均可采用價格較低的鋁箔，核心差異在正極材料。

正極材料方面，當前主流材料分為三類：層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍類材料與聚陰離子化合物，三種體系各有所長。

層狀氧化物技術最為成熟，能量密度高，產業化進度最快。工藝可復用鋰電三元，合成過程簡單，滿足規模化生產要求。技術與鋰電三元材料制備工藝流程相似，固相法燒結溫度較高，材料均一性控制較難; 液相法產出表面光滑、粒徑分布均勻、震實密度高，但成本較高、工藝更復雜; 目前主流工藝為固相燒結法。中科海鈉、鈉創新能源、Faradion(英國)等公司均選擇了層狀金屬氧化物作為正極材料，降低成本的同時保持了足夠的性能，其中，中科海納能量密度達145Wh/kg。

普魯士藍類化合物電化學性能好，成本低。普魯士類化合物是過渡金屬六氰基鐵酸鹽。根據鈉離子含量可分為普魯士白（含量高）和普魯士藍（含量低）兩種材料。開放框架結構和三維大孔道結構有利于鈉離子的快速遷移，遠高于其他兩類鈉電正極材料；同時，普魯士類化合物存在兩對氧化還原中心，充放電過程中能發生2個Na+的可逆脫嵌，理論容量可達 170mAh/g左右。普魯士類化合物合成方法相對簡單，成本較低，目前顏料領域廣泛使用的普魯士類化合物價格約3萬元/噸。寧德時代2021年發布的第一代鈉離子電池主要采取普魯士白材料路線，能量密度能達到160Wh/kg。

聚陰離子型化合物功率密度高、結構穩定，適用于高功率輸出設備需求。聚陰離子類化合 物具有三維網絡結構，該結構具有穩定的框架結。Na+儲存在框架之中，穩定的框架結構賦予了這類材料高熱力學穩定性。聚陰離子化合物在 Na+嵌入和脫出過程中體積變化小、相變少，因此長期循環性能好，安全性高，但比容量低、電子導電性較差，為提高電子和離子導電性，往往需要采取碳包覆和摻雜手段，但又會導致其體積能量密度降低，目前聚陰離子類正極材料的產業實踐相對較少。眾鈉采用低成本硫酸鐵鈉方案；鈉創新能源布局磷酸釩鈉、磷酸錳釩鈉等材料體系；法國的 Naiades采用氟磷酸釩鈉作為正極材料。

四. 政策有力支持，鈉電標準制定在即

政策加持將強助力打通上下游產業鏈，“十四五”規劃提出，研發儲備鈉離子電池高能量密度儲能技術。政府逐步開始重視鈉離子技術，并將其作為儲能領域的重要研究示范，將推動鈉離子電池全面商業化。

2021年7月，《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》文件中發布“發改委提出到 2025年，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變，裝機規模達3000萬千瓦以上;加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規模化試驗示范，以需求為導向，探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用。”

2021年8月，《關于政協第十三屆全國委員會第四次會議 第 4815 號(工交郵電 523 號)提案答復函》文件中發布“科技部將在“十四五”期間實施“儲能與智能電網技術”重點專項，并將鈉離子電池技術列為子任務，以進一步推動鈉離子電池的規模化、低成本化，提升綜合性能。促進性能優異、符合條件的鈉離子電池在新能源電站、交通工具、通信基站等領域加快應用，推動鈉離子電池全面商業化。“

2021年11月，《“十四五”能源領域科技創新規劃》 文件中發布“儲能技術方面，就能量型/容量型儲能技術裝備及系統集成技術，研發鈉離子電池、液態金屬電池、鈉硫電池、固態鋰離子電池、儲能型鋰硫電池、水系電池等新一代高性能儲能技術 。”

2022年3月，《“十四五”新型儲能發展實施方案》文件中發布，“鈉離子電池列為“十四五”新型儲能核心技術裝備攻關重點方向，研究開展鈉離子電池、固態鋰離子電池等新一代高能量密度儲能技術試點示范。”

2022年6月，《“十四五”可再生能源發展規劃》文件中發布，“研發儲備鈉離子電池、液態金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲能技術。”

2022年7月，《工業和信息化部辦公廳關于印發2022年第二批行業標準制修訂和外文版項目計劃》文件中發布，“我國首批鈉離子電池行業標準《鈉離子電池術語和詞匯》《鈉離子電池符號和命名》計劃正式下達。參與公司：中國電子技術標準化研究院，中國科學院物理研究所，寧德時代新能源科技股份有限公司，深圳市比亞迪鋰電池有限公司。”

五. 大廠與資本布局加速鈉電產業化與商業化進程

隨著技術的逐步成熟與政策的大力支持，國內廠商產業化加速，2023年有望成為鈉電量產元年。產業鏈完善與電池企業擴產共振，電池產業鏈相關企業包括傳統鋰電池企業、鈉電新勢力等一大批企業紛紛加碼布局鈉電產業。2023年Q2開始，鈉電產業鏈各環節均會有量產產能落地，年內也有越來越多的鈉電應用示范項目（兩輪車、新能車、儲能等）落地，規模化生產帶來的成本降低將會進一步推動鈉離子電池的規模應用。寧德時代引領產業，2021年7月率先發布第一代鈉電池，并提出預計2023年實現產業化。2022年， 中科海鈉首條GWh鈉電池生產線在安徽阜陽落成。與此同時，鈉離子電池也受到眾多投資機構的關注，諸多知名投資方紛紛加碼鈉電領域。

結語：鈉電在中低速交通、儲能等諸多領域擁有廣闊的應用場景，其發展備受政府青睞與資本市場關注，已成為當下熱門賽道。雖尚處于產業化初期，但作為電化學領域下一代的優質候選人，鈉電池技術是中國公司在國際儲能市場必須搶占的戰略高地之一。完整的產業鏈正在快速形成中，越來越多的行業龍頭、電池領域專家團隊、創業公司正在緊鑼密鼓地布局中。

關注索比儲能官方微信，第一時間獲取行業資訊！