钠电池“备胎转正”还有多远？

我不认为未来钠离子电池会完全取代锂电池我认为它们应该共存北京理工大学车辆与交通工程学院副教授孙说无论哪种电池系统，材料的进步决定了电池的进步

储量丰富，原料价格低廉，不易燃，低温效果更好...钠离子电池商业化，取代锂电池的呼声越来越高由于锂电池原材料价格较高，供需矛盾短期内难以改变，企业压力较大相比落后20年的钠离子电池，似乎可以化备胎为正

当代安培科技有限公司计划今年实现钠离子电池产业化，比亚迪有望成为全球首家装载钠离子电池的企业，此外，蜂巢能源，中科海纳，亿纬锂能，福能科技等电池研发制造企业相继推进钠离子电池项目就连华为也通过其投资平台哈勃科技认购了中科海纳13.3%的股份，成为后者的第三大股东，跨界涉足钠离子电池

2022年以来，新能源汽车蓬勃发展，锂电池原材料价格上涨在这种背景下，钠电池将取代体积越来越大的锂电池从上游矿山到中游动力电池厂商，钠电池行业争相布局，钠电池概念股继续呈现高景气接下来，钠离子电池能否完全取代锂电池掌握了钠电池，是不是就等于拿到了赢得下一个时代的财富密码

01

难点:技术性能和产业链短板明显。

与锂电池相比，钠离子电池最明显的优势是价格，此外还具有低温性能好，适合快速充电，安全稳定等特点2021年下半年至2022年上半年，全球锂资源处于供需紧平衡状态电池级碳酸锂价格从2021年下半年到2022年上半年上涨了433%，2022年底价格达到56.45万元/吨

相比之下，碳酸钠的价格仅为2650元/吨，是碳酸锂价格的0.47%据中科海纳估算，与磷酸亚铁锂/石墨体系相比，Cu—Fn—Mn基钠离子电池的最终原材料成本将降低30%—40%

此外，与锂资源相比，钠资源的地壳比锂矿丰富400倍，分布更均匀虽然钠离子电池优势明显，但从目前的产能扩张和生产来看，钠离子电池在技术性能和产业链上仍存在明显的不足首先，在技术性能上，钠离子电池的缺点主要体现在能量密度和循环寿命上

能量密度方面，钠离子电池在100—150 Wh/kg之间，锂离子电池在150—250 Wh/kg之间循环寿命方面，钠离子电池2000+次，锂离子电池3000+次其次，钠离子电池正极的三种技术路线都存在一些不足根据消息显示，目前钠离子电池正极的三条路线分为层状氧化物，普鲁士蓝/白色化合物和聚阴离子化合物

横向来看，层状氧化物具有能量密度高，循环性能和倍率性能好的优点其缺点是材料在空气中稳定性差，浆料易凝胶，易与电解液发生副反应等

这些问题可能导致层状氧化物容量的严重衰减和差的循环性能和加工性能普鲁士蓝/白具有成本低，合成简单，可塑性强，理论克容量和倍率性能高等优点其缺点是除水困难，循环寿命低，实际倍率性能差，体积能量密度低，电压极化大和热失控的风险

聚阴离子化合物具有循环寿命长，理论工作电压高，热稳定性好等优点其缺点是能量密度低，原料成本高，可逆比容量低，部分材料含有毒元素而且高分子阴离子化合物的合成方法复杂，往往需要碳包覆等手段来提高其导电性，对材料改性要求较高

根据消息显示，钠离子电池的正极材料与锂电池的主要区别在于正极材料，而钠离子的正极材料多种多样，正极材料的技术路线有100多种目前的主流路线是上表中的三条，但每条路线都有自己的不足，这也挑战着企业加大研发力度，采取各种改装策略

换句话说，行业还处于寻找最优解的摸索阶段孙说:目前钠离子电池的鞘体系不固定，材料体系也不固定比如普鲁士蓝和普鲁士白都是化学染料，不用于电池说白了，这能用来做电池吗另外，材质纯度合适吗这些，我都有疑问所以从实验室做出东西到产业化的过程中还是有问题的

02

博弈:如果锂电池寿命延长，钠电池有前途。

历史上，钠离子电池的发展因为索尼率先实现了锂电池的商业化而长期停滞不前那么，以今天的落后需求和未来的研发突破，钠离子会有机会替代取代锂电池吗值得一提的是，钠离子电池和锂离子电池的生产工艺颇为相似

根据消息显示，钠离子电池和锂离子电池都属于摇椅电池模式不同的是阳极和电解液用含钠阳极和电解液代替，石墨和铜箔用硬碳和铝箔代替

有人认为钠离子电池的生产工艺和锂离子电池差不多，技术可以复制，设备可以迁移换句话说，对于企业来说，如果想变成钠离子电池生产线，只需要更换部分技术，不需要整体重建

因此，钠离子电池有望在未来进一步取代锂电池对此，孙持不同看法他说:钠离子电池代替不了锂电池，两者只能共存，就像现在的锂电池和铅酸一样除了前文提到的钠离子电池的技术问题，孙还提出了一个关键点在不久的将来，锂电池技术将迎来质的飞跃孙说:现在锂资源紧张的很大一部分原因是锂电池的寿命问题一般电池的使用寿命是三四年

如果能通过技术将锂电池的使用寿命延长到十年，锂资源短缺带来的成本问题将在很大程度上得到解决这项技术可能很快就会实现，孙说现在富锂锰基正极材料的主要问题是第一效应电池完成后，要进行第一次循环，将正极材料中加入的物质转化为有效的摇椅成分现在首效过程中的效率比较低，只有60%

富锂锰基正极材料因其成本低，安全性好，被视为下一代锂动力电池的理想选择但富锂锰基材料第一周效率低的问题需要解决

根据消息显示，富锂锰基材料第一周效率低是由于富锂锰基碱性正极材料在充电到高电位时容易与电解液发生一系列复杂的界面反应，导致电解液分解，同时在高电位下存在不可逆的活化过程，降低了其容量和循环性能在后续，有一种方法可以保持97以上的孝顺，孙透露我们知道可以用什么方法把它抬起来所以正极400Wh/kg以上的电池是没有问题的现在有材料可以做了，我估计很快就能量产了

至于钠离子未来的发展道路，孙认为钠电池有一个很好的趋势如果将来能解决阴极材料的纯度和电极间的干扰，可能会出现另一种情况在一定的正极材料和固体电解质组合下，钠电池有望达到250 ~ 260 Wh/kg的能量密度水平

但是，这种固体电解质不是所谓的聚合物，也不是氧化物或硫化物，需要另一种物质来解决负极材料可能不是所谓的硬碳或软碳，也不是现在大家在石墨中加一些硅就能解决的问题，而是需要一种新型的材料孙对补充道

可是，即使钠离子借助新材料技术实现了250 ~ 260 Wh/kg的能量密度，要完全取代锂电池还有很长的路要走250 ~ 260 wh/kg能量密度能量密度相当于什么相当于我们目前正在做的锂三元电池孙说，换句话说，如果用钠做的电池类似于现在的三元电池，按照这个逻辑，钠电池未来可以替代部分锂电池那时候这种锂电池应该叫低温锂电池

03

机会:A00级车，储能市场。

未来锂离子电池和钠离子电池之间的技术变革，有望实现相辅相成的双赢对于车企来说，短期来看，钠电池最大的赋能应该首先体现在入门级电动车市场，或者续航里程较短的一类车

如前所述，钠离子的主要缺点在于能量密度相比磷酸铁锂电池200—350Wh/kg的能量密度，钠离子电池的能量密度更低，因此更适合续航时间较短的纯电动细分市场浙商证券在研报中指出，根据不同场景对性价比的敏感度，钠离子电池有望在未来首先取代铅酸电池

率先实现电动自行车，低速电动车，备用电源和起动电池无铅，伴随着标准化的完善，有望实现A00电动车的有效应用事实上，从市场表现来看，去年锂电池价格上涨在一定程度上影响了纯电市场数据显示，2021年中国A00电动车销量为89.02万辆，新能源汽车普及率为27.04%2022年前11月，A00电动车销量为125万辆，仅为2021年销量的60%左右，渗透率降至21.77%

分析认为，A00级车的用户是成本敏感型，锂电池成本上涨影响销量动力电池方面，A00级车的跑量是历年来我国新能源汽车发展的基础环节

由于电池和各种零部件成本飙升，A00级电动车的生存空间受到挤压在供应商意愿受到影响的情况下，调整手段主要是通过大幅调整车价，这将直接导致需求的减弱从成本端调控成为车企的主要需求

财通证券曾在研报中指出，洪光MINI EV的毛利率仅为2%—3%显然A00电动车的厂家对成本高度敏感，钠电池的应用有一定优势据浙商证券行业分析，如果钠电池产业化进展顺利，将在2025年形成20%~30%的价格优势，对下游客户极具吸引力

事实上，电池厂商和汽车主机厂已经开始布局今年1月，当代安培科技有限公司表示，正在推动钠离子电池在2023年实现产业化当代安普科技有限研究院副院长黄其森在钠离子电池产业链及标准发展论坛上表示:在乘用车的应用中，钠离子电池一般可以满足续航400公里以下的车辆需求

进一步来说，对于部分采用钠离子电池的A0级车，成本会有一定程度的降低，与采用锂电池的A00级车的价差会缩小，对采用锂电池的A0级车会有替代作用。

去年12月，福能科技在投资者互动平台上透露，公司钠离子电池产品已处于集中出样阶段，产品已满足A0级车的需求公司计划2023年全面进入钠电池产业化阶段，并与江铃集团等多家知名两轮车企业和乘用车企业开展了深度合作

其中，江铃新能源于2019年推出了EV3纯电动汽车目前最新款售价在8万元左右，续航里程302公里，搭载富能科技的锂电池此前有媒体报道，比亚迪计划在今年第二季度量产钠离子电池，安装在秦，海豚，海鸥上，将成为全球首家装载钠离子电池的企业

不过，该消息并未得到比亚迪方面的证实除了在汽车上的应用，钠离子电池还有更广阔的应用场景或储能市场信谊咨询高级研究员张金辉认为，2023年碳酸锂供应增加有限，预计价格将维持高位张金辉说:钠资源更加丰富，可以满足后续广阔的储能市场需求

未来钠离子电池将全方位替代传统铅酸电池市场，替代空间有望达到500GWh左右成本，高低温性能和高安全性是下一代储能产品重要方向

行业研究报告指出，目前锂电池下游应用存在痛点:一方面，电池和系统成本高，项目财务盈利能力受到抑制，循环次数虚数，相当数量的大型蓄电池在实际储存环中缩水，导致全生命周期电费是抽水蓄能的2—3倍，电池过热引发的爆炸起火事件频发，安全性堪忧相比之下，从各种储能场景来看，钠离子电池更能满足电力存储，通信存储，家用存储的场景和新需求

车云摘要

对于车企来说，伴随着钠离子电池材料的进步，短期内会在续航里程较短的入门级纯电市场得到更广泛的应用其出色的低温和成本优势，可以帮助车企提高毛利，下沉更广阔的市场此外，在规模效应的趋势下，钠离子的降成本效应进一步凸显，其在储能市场的渗透率也将提高

但与此同时，车云认为，我们应该对钠离子电池的未来市场前景保持乐观和谨慎2022年钠离子电池的快速普及主要是因为锂电池材料需求紧张不过最近锂电池材料的价格最近一直在下降如果锂资源的边际供给大于需求，电池行业的供需关系将重新平衡此外，相比商业化更成熟的锂离子电池，钠离子电池的商业化进展还处于起步阶段，在技术上还有很多需要突破的地方