1、钠离子电池发展回顾

钠离子电池与锂离子电池原理相同，都属于“摇椅式电池”由正极、负极、电解液和隔膜四部分构成，其中正负极材料决定了钠电池的性能。（1）正极材料：三种主要路线：层状过渡金属氧化物、普鲁士类化合物和聚阴离子化合物，前两者产业实践更为广泛，中科海钠采用了Cu-Fe-Mn三元层状氧化物正极材料，电池能量密度达到135Wh/kg；宁德时代采用普鲁士白正极材料，电池样品能量密度达到160Wh/kg。（2）负极材料：优选碳基材料，其中中科海钠的高温裂解无烟煤负极能量密度高且成本低。（3）电解液和隔膜：技术近似锂电，但是所选材料与锂电有所区别，成本更低。（4）集流体：正负极采用铝箔，成本远低于锂电负极所用铜箔。钠离子发展历程历经三个阶段，2010年后迅速开启商业化进程。

钠电集流体采用铝箔，成本远低于锂电。集流体是用来连接粉末状活性物质，并将将活性物质产生的电流汇集输出、将电极电流输入给活性物质。在石墨基锂电池中，因为锂会与铝反应产生合金，因此负极必须采用铜箔作为集流体。而在钠离子电池中，钠和铝不会反应产生合金，因此正负极集流体都可以采用铝箔，成本远低于锂电池。

钠离子电池产业链

锂电资源有限且价格高企，需要替代品钠电资源丰富价廉环保，钠离子电池应运而起。相比于锂电池，钠离子电池的最突出优势在于（1）经济性：资源丰富，提炼简单；与锂电工艺相通，容易切换复用产线；集流体等辅材成本较低。（2）安全性：内阻大，瞬时发热量小，热安全事故风险小；可放电到0V，不存在过放问题，安全运输；工作适温范围大。

锂资源有限且高成本，需要低成本替代品。锂电池具有高能量密度和超长循环寿命等优秀的化学性能，被广泛应用于激增的便携电子设备、电动工具和电动汽车以及电网储能的场景中，近年来用于锂电池的锂用量显著增加，但是由于锂资源分布不均且大规模适宜开采的高品位锂矿资源有限，即期产能有限导致供需错配，供需缺口在近两年被迅速拉大，碳酸锂价格不断攀高，从2021年5月约8.8万元/吨抬升至2022年7月将近48万/吨，超过400%的增长率。而全球范围内80%的锂电池在中国制造，但是锂资源分布不均，根据2022年美国地质调查数据，全球锂资源储量超过89,000,000吨，我国占比仅约6%，我国有将近80%的碳酸锂依赖进口，锂电上游成本高企。

碳酸锂价格攀高，成本高企（单位：万元/吨）

2021年全球锂资源储量分布，中国依然依赖进口

钠离子成本优势

3、钠离子电池未来产业方向

基于钠离子的特性，未来主要发展方向为储能和低速交通。（1）储能：国家出台各项政策支持储能发展，转型新型电力系统发展储能具有必要性和重要性。电化学储能是目前应用最广泛灵活的储能形式之一，但是锂电成本高企且安全事故频发，钠电的经济性和安全性凸显，性能可满足长时储能场景，可作为优质替代。（2）低速交通：相比于铅酸电池和锂电池，钠电用于低速交通性能优越，成本较低，且更为环保。

钠离子是电化学储能新起之秀，前景可期。2022年1月国家发改委、国家能源局印发《十四五新型储能发展实施方案》，在所列出的推动多元化技术开发中钠离子电池技术排名第一，政策层面高度认可，未来发展的确定性高。电化学储能发展最为迅速的当属锂离子电池，但是锂电热安全性稍差、成本较高且锂资源非常有限分布不均，限制了可持续大规模发展。相比于锂电，钠离子电池资源储量丰富、造价成本低、长寿命、库仑效率高、环境适应性好、无污染运行，用于储能其安全性和经济性优势突出。

2021年中国电力储能装机比例

我国电动自行车行业新规改革，铅酸电池面临淘汰竞争。我国大部分电动自行车、电动三轮车甚至老年代步车的电池使用的均为铅酸电池，铅酸电池在造价成本上占据优势，但是一直没有完善的回收制度，污染严重，很难可持续发展。此外，2019年《电动自行车安全技术规范》即新国标正式实施，要求两轮车电动自行车的整车质量不高于55kg，而大部分铅酸电池单车重量在70kg以上，到2023年底政策过渡期结束后，将面临着巨大的市场变革。据统计，2021年中国两轮电动车累计销量达成4100万辆，锂离子电池两轮电动车销量占比23.4%。

中国两轮电动车销量统计

钠离子应用于低速交通工具

4、行业格局

目前仍是钠电商业化发展初期阶段，产业格局未定，各家纷纷布局争先，其中典型代表有中科海钠、宁德时代和钠创新能源。中科海钠2021年6月与华阳股份共同开发并投运1MVh钠离子电池储能系统；2022年7月全球首条GWh钠离子电池生产线落成，后续将落实投产二期项目。宁德时代2021年7月发布第一代钠离子电池能量密度达160Wh/kg，预期第二代超200Wh/kg，2023年形成基本产业链。钠创新能源创新铁酸钠基正极材料能量密度达130-160 Wh/kg，与绍兴滨海新区签约8万吨钠离子电池正极材料项目，预计2022年内完成3000吨正极材料和5000吨电解液的投产。