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鋰價暴漲對行業(yè)發(fā)展的掣肘，令誕生于20世紀(jì)70年代的鈉離子電池技術(shù)重獲市場關(guān)注，并在政策利好加持下加速開啟產(chǎn)業(yè)化進程。

相較于磷酸鐵鋰和三元鋰電池，鈉離子電池在成本、安全、快充和低溫性能上有較大優(yōu)勢。以中科納海為代表的專業(yè)初創(chuàng)企業(yè)，以及以寧德時代（300750.SZ）為代表的擁有成熟技術(shù)的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)紛紛進入這一賽道。

中南大學(xué)唐有根教授團隊認為，目前鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈正處于完善過程中，三年或者更長一點時間可實現(xiàn)量產(chǎn)、商業(yè)化應(yīng)用。富國基金經(jīng)理徐智翔則在接受第一財經(jīng)專訪時表示，基于多種應(yīng)用場景中鋰電池?zé)o法被替代，鈉電池未來市場可能在鋰電1%的水平。

安全性能優(yōu)異，能量密度有待提升

由于鈉、鋰元素物化性質(zhì)有所差異，兩種電池性能優(yōu)勢各異。

首先，鈉離子的離子半徑大于鋰離子，1個電荷中的鈉離子質(zhì)量是鋰離子的近4倍，導(dǎo)致鈉離子更難嵌入、脫出層狀正負極材料，因此，鈉離子正極材料在能量密度方面落后于鋰電池。

其次，鈉離子第一電離能更低，使得鈉離子更穩(wěn)定，安全性、穩(wěn)定性與低溫性能也更加優(yōu)異。鈉離子高低溫表現(xiàn)均優(yōu)于鋰電池，能夠在-40℃到80℃的溫度區(qū)間工作，同時，在過充、過放、短路、針刺、擠壓等測試中也未出現(xiàn)起火或爆炸。

隨著技術(shù)的進步與新材料的誕生，鈉離子電池的能量密度也在不斷提升。

普魯士藍類似物、層狀氧化物是兩種不同的鈉離子電池正極材料路線，都具備較高的理論能量密度。2021年7月，寧德時代在第一代鈉離子電池發(fā)布會上也表示，普魯士白（普魯士藍類化合物）和層狀氧化物兩類材料最具潛在商業(yè)化價值。

有研究表明，普魯士藍正極材料在實驗室中可測得能量密度超111Wh/kg；另有一種新型鐵基普魯士白（NaMHCF）的能量密度至少可達182Wh/kg。同時，普魯士藍原料易于制備，價格低廉，但需要增加導(dǎo)電高分子包覆等工藝。國海證券認為，普魯士藍類似物加工工藝的改進空間較大，未來尚有降本空間。

層狀氧化物方面，胡勇勝團隊研究的P2-Na0.72[Li0.24Mn0.76]O2鈉離子電池正極材料具有高可逆氧變價特性，理論最高能量密度可達700Wh/kg，最高可逆比容量270mAh/g。層狀氧化物制備方法簡單且與三元正極制備方法類似，主要為燒結(jié)等熱處理工藝。

原料價格不足鋰的1%，成本優(yōu)勢突出

成本優(yōu)勢是鈉離子電池的一大亮點。

從原料儲備來看，鈉資源非常豐富，其在地殼中的豐度位于第6位。鈉離子電池正極常用的鈉、鐵、錳在地殼中的豐度分別為23000ppm（百萬分之一）、63000ppm、1100ppm，遠高于鋰電池所需鋰、鈷、鎳的17ppm、30ppm、90ppm。

豐富的原料儲備保障了供給穩(wěn)定，因此價格波動也較小。WIND數(shù)據(jù)顯示，2022年以來碳酸鋰平均單價高于40萬/噸，而鈉離子電池所需的輕質(zhì)純堿價格還不足碳酸鋰的1%，僅維持在0.2萬-0.4萬元/噸。

從成本占比最高的正極材料來看，鈉離子電池的正極材料不僅無須使用昂貴的鋰鹽，還能采用銅基正極材料來避開價格較高的過渡金屬元素化合物。中科海鈉數(shù)據(jù)顯示，銅基正極相比磷酸鐵鋰正極成本可降低近60%。同時，由于鈉與鋁不易發(fā)生合金化反應(yīng)，集流體可以全部使用鋁箔代替銅箔，成本可降低近70%。負極材料可通過價格較低的無煙煤加工獲得，隔膜成本基本與鋰電池相近。

根據(jù)中科海鈉的綜合測算，鈉離子電池成本相較于磷酸鐵鋰電池可降低約30%-40%；目前，鈉離子電池尚處于發(fā)展階段，制造成本約為1元/Wh，與三元鋰電池相當(dāng)。中科海鈉預(yù)測，若行業(yè)迎來大規(guī)模量產(chǎn)，鈉離子電池成本有望降至0.2元-0.3元/Wh。


“寧王”領(lǐng)銜，產(chǎn)業(yè)化進程加速

總體來看，當(dāng)前鈉離子電池技術(shù)還不是特別成熟。但唐有根教授認為，鈉離子電池可以借鑒鋰電池的發(fā)展經(jīng)驗，避免走彎路，可能3-5年就能達到鋰電池20年的效果。

目前，在非上市公司中，中科海鈉技術(shù)為最領(lǐng)先。公司成立于 2017 年，依托于中國科學(xué)院物理研究所，是國內(nèi)首家專注鈉離子電池開發(fā)與制造的高新技術(shù)企業(yè)。

技術(shù)方面，中科海鈉正負極材料分別選用成本低廉的鈉銅鐵錳氧化物和無煙煤基軟碳，具備明顯的成本優(yōu)勢。經(jīng)過不懈努力，公司鈉離子電池的能量密度已達到145Wh/kg。

2021年，由中科院物理所與中科海鈉聯(lián)合推出的全球首座1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)投運。同時，公司與三峽能源（600905.SH）正在合作建設(shè)全球首條鈉離子電池1GWh級規(guī)?；慨a(chǎn)線。

產(chǎn)業(yè)鏈布局方面，公司專利涉及電池、正負極、電解液、隔膜等全領(lǐng)域，預(yù)計到2025年鈉離子電池材料產(chǎn)能將達到40GWh。

中科海鈉以專業(yè)的技術(shù)獲得了資本的青睞。2022年4月，公司進行了A+輪融資，投資方包括哈勃投資、海松資本、深圳聚合資本。其中，哈勃投資由華為技術(shù)有限公司持股69%。企查查顯示，融資后華為成為中科海鈉第三大股東，持股比例為13.33%。

上市公司中，寧德時代持續(xù)保持領(lǐng)先地位。

2021年7月，寧德時代發(fā)布第一代鈉離子電池，電芯單體能量密度達到160Wh/kg，為全球最高水平；常溫下充電15分鐘電量可達80%。在公司材料體系創(chuàng)新成果加持下，據(jù)悉公司下一代鈉離子電池能量密度有望突破200Wh/kg。

同時，寧德時代還開發(fā)出了AB電池系統(tǒng)解決方案，即鈉離子電池與鋰電池混合集成共用的解決方案。該方案可以彌補鈉離子電池的能量密度短板，也發(fā)揮出了它高功率、低溫性能的優(yōu)勢，為進入高端電池領(lǐng)域創(chuàng)造有利條件。

7月11日，公司在互動平臺表示，致力于推進鈉離子電池2023年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。有滬上新能源基金經(jīng)理表示，該舉措或旨在打壓高居不下的鋰價。

除電池外，另有多家上市公司覆蓋正極、負極等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

正極材料方面，振華新材（688707.SH）已具備層狀氧化物材料千噸級生產(chǎn)能力；容百科技（688005.SH）也已具備納電正極噸級生產(chǎn)能力，正在配合下游客戶規(guī)劃開發(fā)的鈉離子電池。負極材料方面，杉杉股份（600884.SH）的硬碳石墨復(fù)合材料已進入中試階段；璞泰來（603659.SH）在硬碳負極、鈉電涂覆薄膜等方面均有技術(shù)積累。

本文不構(gòu)成任何投資建議，投資者據(jù)此操作，一切后果自負。市場有風(fēng)險，投資需謹慎。

原標(biāo)題：鈉電池產(chǎn)業(yè)化進程加速，市場空間僅鋰電1%？