平抑锂电池需求，钠电池上位_风闻

国内动力电池龙头宁德时代，最近动作频频。

在中秋节前，宁德时代董事长助理孟祥峰透露，明年将有一条钠离子电池（下称钠电池）产线投入生产。这意味着，宁德时代在开发出适合的钠电池正负极材料和电解液之后，再一次加速了钠电池的产业化。

1.锂电池热度不减

在此之前的7月29日，宁德时代才刚发布第一代钠离子电池，并号召上下游共同开发钠电池，预计到2023年形成基本产业链。据介绍，这款钠电池电芯单体能量密度达到了160Wh/kg，已接近磷酸铁锂电池相关指标。

宁德时代董事长曾毓群发布公司第一代钠离子电池

宁德时代研究院副院长黄起森称，预计下一代钠电池将突破200Wh/kg，这对于低端电动车动力市场来说将是颠覆性的消息。以五菱宏光的Mini EV为例，电池包质量一般，能量密度最高在100Wh/kg左右，一旦成本更低的钠电池实现量产，就可以直接替代其所用的低性能碳酸铁锂电池。

钠电池成本优势明显

市占率排名第一的宁德时代为什么选择此时将钠电池推至聚光灯下？原因是锂电池太过火热，而钠电池与锂电池又有极高的相似度，是锂电池目前最理想的替代品。

锂电池需求暴增，最直接的原因就是新能源汽车的崛起。采用动力电池的新能源汽车，自2020年下半年开始出货量快速提升。根据EV volumes数据，2020年全球新能源汽车的销量为324万，而2019年同期为226万，同比增长了43.36%。

以国内为例，受益于多年的补贴政策，中国早已是全球最大的新能源汽车市场。今年前8个月，国内新能源汽车零售147.9万辆，同比增长202.1%。新能源汽车在今年7月渗透率突破10%，被视为爆发拐点到来。乘联会预测，到2025年，新能源车销量渗透率可达32%。

欧洲新能源汽车市场也正处于政府大力支持阶段，销量后来居上，去年，欧洲的电动车销售总量甚至超过了中国；今年8月5日，美国也提出了为期十年的新能源汽车计划，到2030年，全美新能源汽车销量要占新车一半。

在以动力电池驱动的新能源车型出货量大幅提升，直接推动动力电池市场规模持续扩大。

据SNEResearch数据显示，2020年以锂动力电池为主的全球车用动力电池装机量同比增长17%，达到137GWh。宁德时代和LG新能源2020年出货量分别为50GWh和48GWh，占据了全球电池市场的半数以上。在国内，宁德时代以总装机量31.79GWh无悬念夺冠，且大比分领先其他对手，占国内市场总装机量的一半。

除了疯狂的新能源汽车市场，还有一个大市场也在争夺锂电池。

在2030年碳达峰、2060年碳中和的目标要求下，政府明确提出，要建立“以新能源为主体的新型电力系统”，并点名风力发电和光伏发电。但清洁能源有发电不稳定的特点，想把这些清洁能源接入电网，需要调节和辅助手段才能支撑，储能就是实现灵活调节的主要手段。

除去抽水蓄能，在现有的新型储能技术中，锂电池为代表的电化学储能最为成熟，具备大规模应用条件。2020年，中国已投运储能项目累计装机规模35.6GW；其中，抽水蓄能规模最大，占比89%，累计装机31.79GW；电化学储能累计装机为3.27GW，占比9.2%，其中锂离子电池装机占比超过75%以上，占主导地位。

储能市场早已经是电池厂商营收增长的另一大来源。宁德时代半年报显示，2021年上半年，储能业务收入同比增长7倍，在整体收入的占比升至10.6%；特斯拉也有太阳能电池板和储能业务，2021年第二季度，收入同比增长超过60%。

2.钠逊于锂，为何吃香？

选择钠电池的另一个理由在于钠离子本身与锂离子的相似性，以及锂、钠电池生产线易兼容的特性。

对于锂电池和钠电池的研究都是在20世纪70代石油危机之后开始的，甚至钠电池的研究还早于锂电池十几年。

在元素周期表中，锂和钠是距离最近的同主族元素，两者的化学性质也非常相似：扔到水里都会爆炸，也都能用来搬运电荷做电池。据中科院物理研究所容晓晖介绍，由于锂离子的重量和体积比很小，锂电池凭借优秀的电化学反应，率先实现产业化，成为了从消费电子产品到电动汽车等移动储能设备，再到应急电源或储能电站等半移动或固定储能装置的必要元件。

钠元素与锂元素属同一主族，化学性质相似

而钠电池却因钠离子质量比锂离子大三倍，电池容量低、循环寿命短等短板，长期坐冷板凳。直到2010年以后，才陆续有研究人员把钠电池这项老技术捡起来，我国首家钠离子电池公司中科海钠就成立于2017年。

钠电池与锂电池工作原理也类似，都遵循脱嵌式的工作原理，他们的不同主要在于正负极材料、电解液不同，尤其是正极材料的区别。在正极上，有合金类、金属氧化物类和碳材料等选择，而负极材料则包括聚负离子类、普鲁士蓝衍生物、层状氧化物类等。

两者工作原理相同

电池产品和原材料供应的多元化，是宁德时代现在选择转向钠离子电池的重要原因之一。锂元素在地壳中的含量仅为0.0065%，在未来，“白色石油”锂资源也面临枯竭危险。但钠资源储量非常丰富，地壳丰度为2.64%，是锂资源的440倍，且钠资源分布广泛、提炼简单。有市场人士形容，我国锂的储量与国内锂电池市场的火爆完全错位，“而钠离子是海里要多少有多少”。

作为全球第四大锂储量国，我国理应不受锂资源短缺的困扰，但现实却是：因为开采难度大，我国80%的锂资源供应依赖进口，是全球锂资源第一进口国；从全球来看，锂资源的分布都不均衡，据美国地质调查局最新统计，全球锂资源主要集中在智利和澳大利亚，分别占总资源量的43.8%和22.38%，中国仅占7%。

新能源汽车产业链火爆，从上游资源端到电池厂商，再到终端汽车厂商，均开启“抢锂模式”。截至2021年9月22日，中国国内电池级碳酸锂报15.5万元/吨，较年初上涨187%；电池级氢氧化锂报15.3万元/吨，较年初上涨181%。一众锂业上市公司甚至盐湖提锂技术概念股随风而起，有的股价半年来翻了三四倍。

中下游需求井喷，上游原材料扩能缓慢，是推升原材料价格上涨的主要因素。业内人士表示，一个全新锂盐湖项目的开发，从融资到建设投产正常需24个月，爬坡调试还需半年到一年，整体约需三年；锂矿体系的开发投产也需要一年半时间。

所以，钠电池虽然能量密度较低、稳定性较差，但也有锂电池不具备的优势。中科海钠估算，如果不考虑生产规模造成的差异，钠电池材料的理论成本比锂电池低30%至40%。在电池特性方面，钠电池能够适应更低温度，不会有太多能量损耗；而锂电池低温性能不佳，在天气寒冷时，能量衰减明显。钠电池还支持快速充电，十多分钟就能够充电90%。同时，钠电池充放电时发热量小，不容易出现热失控导致电池起火。

同时，生产钠电池不需要废弃锂电池原有的生产线，迁移成本低。专注生产钠电池的中科海钠前期产品就是委托一家锂电池企业代工。如果技术本身达到量产条件，锂电池产能就可以较快转换为钠电池产能。

3.动力电池仍需革新

也有接近电池厂商的业内人士认为，钠电池未来若大幅推广，将降低锂的需求量，但钠离子电池的能量密度低，使用场景受到限制，还只能用于替代铅酸电池，也就是低速电动车和储能领域。

此外，钠离子电池的寿命仍不尽如人意。据中信证券的统计，主流的钠离子电池循环寿命仅1000~1500次，只有宁德时代和中科海钠两家的产品寿命可达3000次。这勉强能追平三元锂电池，但也远不及磷酸铁锂电池。“现在钠离子电池还是更偏实验性质，还没有建立起和锂电池一样成熟的上下游体系，比如原材料加工、配套生产和销售渠道等。”该业内人士认为，钠电池作为锂电池的补充都还需三年以上，才能实现规模化应用。

主要钠电池公司产业化情况

钠电池以外，对固体电池的探索仍在继续。在储能电池方面，铁-空气电池现在也非常热门，它的最大优点是成本极低，能够以低于20美元/kWh的价格提供长时储能，成本仅为锂电池的1/10，目前已有方格能源（Form Energy）为代表的初创公司及大量的资本投入到该技术。

除了金属电池，氢燃料电池技术也在积极研发中。按照行业设想，可再生电力富余时，可将其用于电解水制氢，氢气再通过化学反应转化为电能。在当前技术条件下，氢气从制取到运输再到应用转换环节较多，能量损耗比例过大，还不具备经济性。

宝马发布的新一代氢燃料电池车型iX5 Hydrogen

行业共识是，在中长途、载重型的商用车领域，氢燃料电池更胜一筹，但也有汽车企业押注氢燃料电池技术在乘用车领域的应用。今年9月6日，宝马在慕尼黑车展上发布了新一代氢燃料电池车型iX5 Hydrogen。

可以确认的是，当下没有任何一种技术可以包揽整个市场，动力电池的多元化探索仍在进行。