近年來(lái)，在鋰離子動(dòng)力電池市場(chǎng)勢(shì)頭正旺的同時(shí)，圍繞著“新型電池”鈉離子電池的新一輪軍備競(jìng)賽也在展開(kāi)。

例如鋰電巨頭寧德時(shí)代多次在公開(kāi)平臺(tái)表示要在2023年實(shí)現(xiàn)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化。雖然各家公司還未真正意義上實(shí)現(xiàn)鈉離子電池的規(guī)模量產(chǎn)，但鈉離子電池的目標(biāo)市場(chǎng)（儲(chǔ)能與低速電動(dòng)車）已經(jīng)十分清晰，替代鉛酸，補(bǔ)充鋰電的市場(chǎng)定位成為行業(yè)共識(shí)。

鈉與鋰是同族元素，二者化學(xué)性質(zhì)相似，鈉離子電池與鋰離子電池的構(gòu)造也基本一致，均由正極、負(fù)極、電解液、隔膜等組成，其中正極材料有層狀過(guò)渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)（白）類化合物、聚陰離子化合物三種主流技術(shù)路線，負(fù)極材料以硬碳和軟碳為主。

鈉離子電池產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折發(fā)生在2010年后，彼時(shí)鈉離子電池的研發(fā)取得進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外鈉離子電池的商業(yè)化進(jìn)程開(kāi)始提速，相關(guān)創(chuàng)業(yè)公司涌現(xiàn)，2017年國(guó)內(nèi)第一家鈉離子電池創(chuàng)業(yè)企業(yè)中科海鈉注冊(cè)成立。

一般認(rèn)為，鈉離子電池在今天能重新興起主要是鋰電池原材料價(jià)格飆升導(dǎo)致的。鋰離子電池雖然技術(shù)、產(chǎn)業(yè)成熟度高，但鋰資源儲(chǔ)量少且分布不均，美國(guó)地質(zhì)勘探局調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全球超過(guò)一半（約53%）的可開(kāi)發(fā)鋰資源儲(chǔ)量集中在南美洲，中國(guó)作為動(dòng)力電池制造大國(guó)只占14%。

相反，鈉資源的儲(chǔ)量豐富，是鋰元素的一千多倍，且資源分布平均，在地殼和海洋中即可獲得。

生意社最新數(shù)據(jù)顯示，今年8月底，電池級(jí)碳酸鋰的價(jià)格已漲至49.2萬(wàn)/噸，近乎去年年初價(jià)格的10倍，且可能全年維持高位。原材料成本，再加上鋁箔替換銅箔和負(fù)極成本，根據(jù)測(cè)算，鈉離子成本較磷酸鐵鋰電池可以低30%左右。

因此，為緩解上游原材料價(jià)格上漲的壓力和可能造成的戰(zhàn)略資源威脅，在市場(chǎng)和政策兩方面的助推下，鈉離子電池商業(yè)化成為必然。

就性能特點(diǎn)而言，除成本優(yōu)勢(shì)外，鈉離子電池還更加安全穩(wěn)定，在高/低溫環(huán)境下比鋰離子電池有更好的性能表現(xiàn)。目前主流鈉離子電池廠商開(kāi)發(fā)的一代產(chǎn)品能量密度區(qū)間為100-160Wh/kg，和磷酸鐵鋰的能量密度區(qū)間存在部分重合。

鈉離子電池和鋰離子的電池不同主要體現(xiàn)在正極材料、負(fù)極材料、電解液和集流體四個(gè)方面。

鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈 圖片來(lái)源：方正證券

鈉離子電池制造商

目前，國(guó)內(nèi)布局鈉離子電池業(yè)務(wù)的企業(yè)大致可以分為兩大類，分別是以寧德時(shí)代、欣旺達(dá)和億緯鋰能等為代表的鋰電巨頭企業(yè)，和以中科海鈉、眾鈉能源等為代表專注于鈉離子電池領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)。

對(duì)于鋰電池一線廠商而言，發(fā)展鈉離子電池業(yè)務(wù)主要是出于搶占新興市場(chǎng)先機(jī)的考量。而鈉離子電池初創(chuàng)企業(yè)則主要背靠國(guó)家研究院、高校科研團(tuán)隊(duì)，業(yè)務(wù)方向更加聚焦，且產(chǎn)品進(jìn)程相較于鋰電池廠商沒(méi)有明顯的落后。

正極材料供應(yīng)商

類似于鋰離子電池，正極材料同樣是鈉離子電池電化學(xué)性能和成本的決定性因素，但不同的是，鈉離子電池正極材料還處于研發(fā)階段，技術(shù)路線更多，主流的有層狀過(guò)渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)（白）類化合物和聚陰離子化合物三種，目前市場(chǎng)還在圍繞著這三種路線做布局和嘗試。

層狀過(guò)渡金屬氧化物具有能量密度高的優(yōu)勢(shì)，但循環(huán)壽命和安全性較差，原材料成本相對(duì)較高，中科海鈉和鈉創(chuàng)新能源的正極材料采用的是金屬氧化物體系。普魯士藍(lán)（白）類化合物同樣能量密度高，但由于在合成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶水，對(duì)電池的工藝制造是很大的技術(shù)挑戰(zhàn)，目前主要有寧德時(shí)代在布局。聚陰離子化合物能量密度低，但在成本、安全性和循環(huán)壽命上更有優(yōu)勢(shì)，適合用于儲(chǔ)能場(chǎng)景，目前有創(chuàng)業(yè)企業(yè)珈鈉能源和眾鈉能源在布局。

此外，由于鈉離子電池的產(chǎn)線和鋰離子電池的產(chǎn)線兼容度高，因此也有不少鋰電三元材料廠商將其三元材料制造工藝和裝備能力復(fù)制到鈉離子電池上，拓展新增業(yè)務(wù)。以高鎳龍頭容百科技為例，今年7月，容百科技發(fā)布戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)，宣布布局高鎳三元正極、磷酸錳鐵鋰和鈉電池三條技術(shù)路線，并計(jì)劃轉(zhuǎn)型成為全市場(chǎng)覆蓋的正極材料綜合供應(yīng)商。

負(fù)極材料供應(yīng)商

與鋰離子電池的負(fù)極材料以人造石墨為主不同，由于鈉離子半徑更大，難以嵌入到間距很小的石墨層間與碳形成穩(wěn)定的化合物，因此鈉離子電池的負(fù)極材料以硬碳和軟碳為主。

目前市場(chǎng)上的企業(yè)大部分選擇硬碳材料，寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)出了具有獨(dú)特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料，鋰電負(fù)極材料龍頭貝特瑞具備硬碳材料量產(chǎn)能力，璞泰來(lái)、翔豐華正推進(jìn)中試工作。而中科海鈉則選擇無(wú)煙煤基軟碳材料，并與無(wú)煙煤龍頭企業(yè)華陽(yáng)股份合作，用無(wú)煙煤副產(chǎn)品煤泥作為負(fù)極軟碳前驅(qū)體，具有成本優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已處于量產(chǎn)階段。

電解液供應(yīng)商

鈉離子電池的電解液和鋰離子電池的電解液大體相似，最大的區(qū)別在于電解質(zhì)由六氟磷酸鋰變?yōu)榱姿徕c，因此現(xiàn)有的六氟磷酸鋰龍頭企業(yè)可以通過(guò)產(chǎn)線切換在該領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)，多氟多現(xiàn)具備千噸六氟磷酸鈉生產(chǎn)能力，并已為市場(chǎng)批量供貨，新宙邦、石大勝華、永太科技等也均有業(yè)務(wù)布局，目前正在推進(jìn)中。此外，鈉創(chuàng)新能源是鈉離子電池電解液領(lǐng)域少有的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，目前已有5000噸電解液投產(chǎn)。

集流體供應(yīng)商

集流體屬于電池中的非活性材料，雖不直接參與電化學(xué)反應(yīng)，但對(duì)電極的工作性能會(huì)產(chǎn)生重要影響。在鋰離子電池中，為避免鋁和鐵在低電勢(shì)條件下發(fā)生合金化反應(yīng)，正極集流體為鋁箔，負(fù)極集流體為銅箔，鈉離子電池因?yàn)殇X和鈉不會(huì)發(fā)生合金化反應(yīng)，因此可以正負(fù)極都用價(jià)格更便宜的鋁箔。

據(jù)悉，電池鋁箔對(duì)工藝要求高、認(rèn)證周期長(zhǎng)，因此市場(chǎng)集中度也高，CR3高達(dá)70%，其中鼎勝新材市占率達(dá)44%，常年穩(wěn)居行業(yè)第一，現(xiàn)有電池鋁箔產(chǎn)能超10萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)今年可以達(dá)到15萬(wàn)噸。此外，今年以來(lái)，鋰電鋁箔加工費(fèi)持續(xù)走高疊加鈉離子電池需求擴(kuò)張，電池級(jí)鋁箔市場(chǎng)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。有分析人士預(yù)計(jì)，隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化加速，電池級(jí)鋁箔需求量還將大幅攀升，鋁箔企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)將成為行業(yè)未來(lái)趨勢(shì)。

綜上所述，鈉離子電池最大的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、安全和高低溫性能好，因此特別適用于儲(chǔ)能市場(chǎng)，現(xiàn)在也確實(shí)有企業(yè)明確表示將以儲(chǔ)能市場(chǎng)作為公司主攻方向。不過(guò)，雖然目標(biāo)市場(chǎng)已經(jīng)十分清晰，但在多種正極材料的選擇和已選材料性能的改進(jìn)上，行業(yè)顯然還有一些技術(shù)難題尚待解決。

目前鈉離子電池行業(yè)整體處在產(chǎn)業(yè)化初期，還未完全實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，但已有不少企業(yè)（如中科海鈉）將年內(nèi)定為實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的期限，寧德時(shí)代也多次表示要推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，所以總體看來(lái)，鈉離子電池正在走進(jìn)規(guī)模化量產(chǎn)的前夜。

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