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鋰離子電池作為市面上的主要能源電池，正面臨著諸多瓶頸：一方面，受到儲量和分布不均勻的限制，鋰資源稀缺且昂貴，而且我國目前80%鋰資源依賴進口；另一方面，鋰電池能量密度如何再上一臺階也成了困擾業(yè)界多時的問題。

尤其是2018 年下半年至 2020 年，鋰資源經(jīng)歷周期底部，供給端謹(jǐn)慎擴張。2020 年四季度以來終端需求高增， 中游加速擴張，鋰資源擴張滯后，供給出現(xiàn)明顯缺口，價格大幅上漲創(chuàng)歷史新高。而2021年中以來，伴隨著碳酸鋰價格的飆升，鋰電池成本大幅提升，給產(chǎn)業(yè)鏈帶來壓力?？梢砸姷?，在未來，消費、動力、儲能等領(lǐng)域的確定性，又將使得鋰資源的長期需求旺盛。

長此以往下去，鋰離子電池將難以同時支撐起電動汽車和電網(wǎng)儲能兩大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，產(chǎn)業(yè)中急需一個能代替鋰離子電池，且足夠“重量級”的另一儲能技術(shù)產(chǎn)品。在萬眾矚目之下，鈉離子電池因為天然的成本優(yōu)勢而成為首選，大規(guī)模量產(chǎn)后成本有望降低至0.5元/wh（pack），相較于10萬/噸碳酸鋰下的磷酸鐵鋰電池仍具成本優(yōu)勢。同時碳酸鈉對應(yīng)的國內(nèi)供給充足，供應(yīng)鏈更為安全；隨著各方在納電上的研發(fā)投入納電研發(fā)進展快速，鈉電池技術(shù)及材料逐步具備產(chǎn)業(yè)化的可能。

鋰離子電池的“近親”

鈉離子電池（Sodium-ion battery），是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。

與鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致，鈉離子置換鋰離子。與鋰電池一樣，鈉電池主要由正極、負極、集流體、電解液和隔膜組成。由于鈉離子的半徑 比較大，因此陰陽極材料優(yōu)先選擇規(guī)律的層狀結(jié)構(gòu)，通過層間距的設(shè)計是鈉電池性能表現(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)。

單質(zhì)同為第一主族的活潑金屬，鈉和鋰都是人類文明大廈的基石。但前者多以維持人體滲透壓的關(guān)鍵元素 為人所知，后者則率先擁有了“能源金屬”名號。相較于鋰電池，鈉離子電池在成本、安全性、體積等方面具有優(yōu)勢。

首先，鈉的天然在我國儲備量大，而鋰資源則大多是需要進口。其次，鈉的化學(xué)性質(zhì)和鋰接近，雖然荷質(zhì)比、比容量、容量密度均比鋰低，但得益于鈉鹽特性，鈉離子電池允許使用低濃度電解液（同樣濃度電解液，鈉鹽電導(dǎo)率高于鋰電解液20%左右）降低成本。

鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg。

由此看來，鈉離子電池不僅很好地解決資源短缺問題，更能夠?qū)崿F(xiàn)能源儲備“最大化”。

鈉離子電池在中國商業(yè)化初具規(guī)模

那么，鈉離子電池在我國發(fā)展得又如何呢？實際上，鈉離子電池近十年來在研究方面取得了突飛猛進的發(fā)展。這離不開對鋰離子電池研究經(jīng)驗的成功借鑒，更離不開對鈉離子電池本征優(yōu)勢的不斷探索。

隨著研究的不斷深入，研究者發(fā)現(xiàn)鈉離子電池不僅具有鈉資源儲量豐富、分布廣泛、成本低廉、無發(fā)展瓶頸、環(huán)境友好和兼容鋰離子電池現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)勢，還具有較好的功率特性、寬溫度范圍適應(yīng)性、安全性能和無過放電問題等優(yōu)勢。同時借助于正負極均可采用鋁箔集流體構(gòu)造雙極性電池這一特點，可進一步提升鈉離子電池的能量密度，使鈉離子電池向著低成本、長壽命、高比能和高安全的方向邁進。

一些優(yōu)秀企業(yè)也加入鈉離子電池的探索賽道中。2021年7月29日寧德時代在線上發(fā)布會上發(fā)布了第一代鈉離子電池，并在鋰鈉混搭電池包結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上進行了電池能源的革新，將電池實物運用到實車上，改變了人們認(rèn)為鈉離子電池不適用于車上的認(rèn)識。

而長虹新能源材料實驗室也在2021年底發(fā)布消息指出，實驗室與電子科技大學(xué)聯(lián)合研發(fā)，在鈉離子電池領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破，該新型技術(shù)可使鈉離子電池實現(xiàn)超級穩(wěn)定、超長壽命、超高倍率。

在產(chǎn)、學(xué)、研三位一體共同努力下，我國在技術(shù)層面為鈉離子電池在中國的產(chǎn)業(yè)化做好了充分準(zhǔn)備，不僅不會在核心技術(shù)方面遭遇卡脖子的危險，而且還有機會為鈉離子電池爭取更大的海外市場。

除了關(guān)鍵材料的研發(fā)，我國相關(guān)企業(yè)不斷有序推進關(guān)鍵材料放大制備和生產(chǎn)、電芯設(shè)計和研制、模塊化集成與管理，推動鈉離子電池的商業(yè)化進程。目前，我國在鈉離子電池產(chǎn)品研發(fā)制造、標(biāo)準(zhǔn)制定以及市場推廣應(yīng)用等方面的工作正在全面展開，為鈉離子電池在中國的商業(yè)化奠定堅實的基礎(chǔ)。

鈉離子電池有望成為鋰電池的有效補充

事實上，在鈉離子電池的一片叫好聲中，有人理智地發(fā)出提醒：鈉離子電池的出現(xiàn)將不會是鋰離子電池的終結(jié)，而是讓鈉和鋰在各自的領(lǐng)域發(fā)揮各自的優(yōu)勢。就目前市場上的鈉電池數(shù)據(jù)來說，主要應(yīng)用于小動力車和儲能領(lǐng)域，儲能又要根據(jù)產(chǎn)品各自的循環(huán)次數(shù)應(yīng)用在不同的大儲或戶儲。

這與專業(yè)人士的觀點不謀而合。有專家預(yù)計，今年年底鈉電池技術(shù)和材料體系有望基本定型，2023年為鈉電產(chǎn)業(yè)化元年，實現(xiàn)小批量出貨。

數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)公司產(chǎn)業(yè)化進程推進較快，多于22-23年實現(xiàn)量產(chǎn)，海外代表廠商包括Natron Energy、NAIADES、FARADION等，國內(nèi)代表廠商包括中科海鈉、寧德時代、鈉創(chuàng)新能源、立方新能源等。

而到了2024年，鈉離子電池或?qū)崿F(xiàn)大批量量產(chǎn)，規(guī)模有望達到30GWh，預(yù)計未來首先取代鉛酸電池，并逐漸切入A00級電動車和儲能領(lǐng)域。而2025年，鈉電池全球需求將超100GWh，有望成為鋰電池的一個有效補充。

原標(biāo)題： 鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化元年將至 鋰離子電池面臨終結(jié)？