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鈉離子電池產(chǎn)業(yè)作為解決我國鋰資源對外依存度高的主要途徑，具備應(yīng)用前景和投資價值，但需要甄別技術(shù)路線、關(guān)注產(chǎn)業(yè)進(jìn)程、把握投資機(jī)遇點(diǎn)。

●未雨綢繆 應(yīng)對鋰資源對外依存度高的潛在風(fēng)

●行遠(yuǎn)升高 關(guān)注鈉離子電池技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

●待時而動 把握鈉離子電池產(chǎn)業(yè)投資機(jī)遇點(diǎn)

未雨綢繆 應(yīng)對鋰資源對外依存度高的潛在風(fēng)險

鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。自1800年全球首個電池體系—伏打電堆由意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏特發(fā)明以來，各類電池體系已持續(xù)發(fā)展200余年。電池作為能夠儲存并持續(xù)提供電能的裝置，不斷滿足人們對電力靈活運(yùn)用的需求。在眾多電池體系中，鋰離子電池由于其優(yōu)異的性能被市場廣泛認(rèn)可，自1991年日本SONY公司商業(yè)化以來，大規(guī)模應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、新能源汽車以及儲能領(lǐng)域，成為各類產(chǎn)品不可貨缺的重要部件。

我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)處于優(yōu)勢地位。我國自21世紀(jì)初提出“彎道超車”的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)。通過一系列的政策扶持，我國新能源汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)多年位居世界首位，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比超過50%，產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好。作為新能源汽車的關(guān)鍵零部件，以鋰離子電池為核心的動力電池產(chǎn)業(yè)已建立先發(fā)優(yōu)勢，在實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的同時，以寧德時代、比亞迪為代表的國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)水平和市場份額方面均處于全球領(lǐng)先地位。

穩(wěn)定的上游原材料來源是保證我國動力電池產(chǎn)業(yè)長期優(yōu)勢的關(guān)鍵。鋰離子電池上游核心的鋰礦資源存在總量稀缺、分布不均等問題。據(jù)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球已探明鋰資源儲量約6200萬噸，其中南美三國阿根廷（23.87%）、玻利維亞（14.52%）、智利（13.71%）占比超過一半。我國雖然鋰資源探明儲量全球排名靠前，但85%以上資源分布在西部高海拔山區(qū)和鹽湖地區(qū)，以礦石型和鹵水型兩種資源為主，存在鋰資源品位低、分離難度大、開采成本高等問題。當(dāng)前階段我國鋰礦資源80%以上依賴于進(jìn)口，對外依存度較高。雖然我國已逐步建立動力電池回收產(chǎn)業(yè)鏈，對鋰資源進(jìn)行回收再利用，同時以天齊鋰業(yè)、寧德時代等為代表的企業(yè)積極在南美洲、大洋洲布局鋰礦資源，但受限于當(dāng)?shù)夭环€(wěn)定的營商環(huán)境，針對鋰資源短期內(nèi)的需求上漲，我國依然存在鋰資源供應(yīng)短缺的潛在風(fēng)險。降低鋰資源對外依存度是我國動力電池及新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展需要考慮的重要課題。



非鋰電池體系逐步受到關(guān)注。在所有化學(xué)元素中，鋰元素?zé)o疑是最適合應(yīng)用于化學(xué)電池體系中的元素。在潛在替代元素中，基于鈉、鎂、鋁、鉀元素設(shè)計的電池體系在性能上無法與鋰離子電池相媲美，這也造成長時間內(nèi)科研和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)都集中在各類鋰離子電池體系中。隨著鋰離子電池體系的技術(shù)趨于完善以及鋰資源問題日益凸顯，各類非鋰電池體系逐漸受到關(guān)注。其中，鈉離子電池體系憑借相對較為優(yōu)異的性能以及鈉元素較高的地殼豐度帶來潛在BOM成本優(yōu)勢，成為科研和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。

鈉離子電池近期成為研究關(guān)注熱點(diǎn)。鈉離子電池體系20世紀(jì)70年代被首次被提出，之后近30年研究處于停滯狀態(tài)。盡管鈉元素在元素周期表內(nèi)僅次于鋰的堿金屬元素，理化性質(zhì)相似，但較大的離子質(zhì)量和離子半徑造成鈉離子電池的體積和質(zhì)量能量密度僅為鋰離子電池體系的一半左右。近年來隨著科技的發(fā)展各領(lǐng)域?qū)﹄姵氐男枨笾饾u增加，針對部分對于能量密度的需求不明顯的固定應(yīng)用場景，鈉離子電池體系的適配逐步重新被關(guān)注。近10年來，鈉離子電池相關(guān)的新增學(xué)術(shù)論文和專利數(shù)持續(xù)增加，2019年全球鈉離子電池相關(guān)學(xué)術(shù)論文發(fā)文數(shù)超過3500篇，針對鈉基電池體系、關(guān)鍵電極材料以及反應(yīng)機(jī)理表征方面進(jìn)行重點(diǎn)突破，探尋可以發(fā)揮鈉離子電池自身特性和優(yōu)勢的體系。依托于能源材料領(lǐng)域的科研及產(chǎn)業(yè)實力優(yōu)勢，我國在鈉離子電池研發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，已公開專利占比超過88%。

部分鈉離子電池體系已走向產(chǎn)業(yè)化階段。技術(shù)探索的同時，部分鈉離子電池體系已逐步開始了從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的階段，目前國內(nèi)外已有近二十家企業(yè)對鈉離子電池相關(guān)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化相關(guān)布局，并取得了一定進(jìn)展，主要包括英國FARADION公司、美國Natron Energy公司、法國NAIADES計劃團(tuán)體、日本岸田化學(xué)、松下、三菱以及我國的中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源、星空鈉電等公司。各國產(chǎn)業(yè)化的鈉離子電池體系存在差異，其中電池體系主要包括水系電池和有機(jī)體系電池；正極材料體系主要包括層狀銅鐵錳和鎳鐵錳三元氧化物材料、聚陰離子型化合物氟磷酸釩鈉和普魯士藍(lán)類材料等；負(fù)極材料體系主要包括軟碳、硬碳以及軟硬復(fù)合無定形碳等。各路線產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品主要針對鋰離子電池成本和安全性兩大痛點(diǎn)問題謀求差異化發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品參數(shù)、優(yōu)勢以及短板如表1所示?，F(xiàn)階段，部分鈉離子電池體系的產(chǎn)品已具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的能力，但產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品性能、成本控制以及適配應(yīng)用場景有待進(jìn)一步檢驗。



鈉離子電池體系具備潛在應(yīng)用場景。鈉離子電池體系屬于介于鋰離子電池體系和鉛酸電池體系的中間選擇，由于體系能量密度低，在安全性上較同類別的鋰離子電池體系具備一定優(yōu)勢?；阝c離子電池體系的特性和潛在優(yōu)勢，在以下對電池能量密度需求小的場景中具備應(yīng)用潛力：

一是可與太陽能發(fā)電設(shè)施等搭配，應(yīng)用于分布式電網(wǎng)。針對西藏、青海、新疆等人口密度低、地質(zhì)環(huán)境差的地區(qū)，建設(shè)電網(wǎng)難度大、成本高，以儲能電池搭配可再生能源發(fā)電的方式，是解決當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟮睦硐虢鉀Q方案。同時對于東南亞、非洲等電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施差的區(qū)域，該解決方案具備海外市場需求。

二是可應(yīng)用于工程機(jī)械類電源。對于叉車等工程機(jī)械設(shè)備，電動化是必然發(fā)展趨勢?，F(xiàn)階段電動工程機(jī)械以鉛酸電池為主，鋰離子電池為輔。對于電動工程機(jī)械，由于需要配重，對能量密度需求較小，同時鈉離子電池相較于鉛酸電池具備鋰離子電池相當(dāng)?shù)目斐浜偷蜏匦阅?，可擴(kuò)展電動機(jī)械的應(yīng)用場景，具備應(yīng)用潛力。

三是可用于通信基站、監(jiān)控攝像頭等固定設(shè)施電源。現(xiàn)階段該類設(shè)施電源以鐵鋰電池和鉛酸電池應(yīng)用為主，鈉離子電池將提供更多的選擇空間。

現(xiàn)階段鈉離子電池的市場需求有限。當(dāng)前階段，我國鋰離子產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)顯著的馬太效應(yīng)，中后部企業(yè)加速淘汰?；谖覈鴦恿?、儲能和消費(fèi)類電子產(chǎn)品電池市場需求預(yù)測分析，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)中短期內(nèi)面臨產(chǎn)能規(guī)劃過剩問題，全球鋰資源處于供大于求的情況。現(xiàn)階段，與鐵鋰等成熟鋰離子電池相比，鈉離子電池體系由于工藝不成熟、研發(fā)設(shè)備攤銷大以及產(chǎn)品一致性等問題，造成生產(chǎn)成本難以控制，BOM成本優(yōu)勢難以發(fā)揮，性能和價格均處于劣勢。短期內(nèi)，鈉離子電池電池將面臨市場規(guī)模有限，相關(guān)企業(yè)難以盈利等問題。

合理選道布局鈉離子電池產(chǎn)業(yè)。鈉離子電池具備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用場景，但短期內(nèi)市場市場需求有限的情況，決定了投資鈉離子電池產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，需要基于對技術(shù)趨勢和市場需求進(jìn)行綜合研判，合理選道布局。針對鈉離子電池產(chǎn)業(yè)布局和投資機(jī)遇點(diǎn)，提供以下建議：

一是前瞻性選擇產(chǎn)業(yè)化技術(shù)路線。鈉離子電池體系路線多樣，目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系及第三方檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)，性能參數(shù)需要具體甄別判斷。安全性和低成本技術(shù)路線選道的核心指標(biāo)，安全性方面需要規(guī)避各類電極材料或反應(yīng)機(jī)理涉及鈉單質(zhì)或金屬的技術(shù)路線，低成本方面不能僅參考BOM成本，需要根據(jù)實際生產(chǎn)成本分析核算技術(shù)路線未來的降本空間。

二是重點(diǎn)關(guān)注具備技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)和團(tuán)隊。鈉離子電池產(chǎn)業(yè)尚處于核心技術(shù)積累階段，產(chǎn)業(yè)格局和技術(shù)體系尚未確立。具備投資能力和意愿的機(jī)構(gòu)需要基于研判產(chǎn)品技術(shù)路線，重點(diǎn)關(guān)注對涉及關(guān)鍵材料和工藝進(jìn)行研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)和團(tuán)隊，待機(jī)進(jìn)行投資和布局。

三是優(yōu)先布局與下游產(chǎn)業(yè)深度綁定或具備整套解決方案的企業(yè)?，F(xiàn)階段鈉離子電池市場需求受限，與下游產(chǎn)業(yè)深度綁定或具備解決方案輸出能力的企業(yè)才能保障穩(wěn)定的商業(yè)模式和持續(xù)的造血能力。在潛在場景中的應(yīng)用規(guī)模是鈉離子電池技術(shù)驗證和產(chǎn)品迭代升級的關(guān)鍵，也是鈉離子電池是實現(xiàn)低成本優(yōu)勢的前提。

綜上所述，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)作為解決我國鋰資源對外依存度高的主要途徑，具備應(yīng)用前景和投資價值。相關(guān)機(jī)構(gòu)需要甄別技術(shù)路線、關(guān)注產(chǎn)業(yè)進(jìn)程、把握投資機(jī)遇點(diǎn)，才能在未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中掌控核心利益。 

原標(biāo)題：鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化需伺機(jī)而動