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恒繼鋰離子電池后，鈉離子電池正在受到越來越多的關注。

近期，國家發(fā)改委、工信部等部門表示，將采取一系列措施促進鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池的健康有序發(fā)展。工信部在答復政協(xié)第十三屆全國委員會第四次會議第4815號(工交郵電類523號)提案中稱，將組織有關標準研究機構適時開展鈉離子電池標準制定，并在標準立項、標準報批等環(huán)節(jié)予以支持。

前段時間，在寧德時代舉辦的線上發(fā)布會上，董事長曾毓群介紹了寧德時代的第一代鈉離子電池。曾毓群表示：“鈉離子電池在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應性等方面擁有獨特的優(yōu)勢，與鋰離子電池相互兼容互補。”

此外，愛瑪科技早在7月份就在經(jīng)銷商大會上發(fā)布了鈉離子電池，稱未來將搭載在兩輪車上。

方正證券分析師申建國在近期的研究報告中介紹，鈉和鋰屬同一主族元素，在電池工作中均表現(xiàn)出“搖椅式”電化學充放電行為。鈉離子和鋰離子電池研究均起始于20世紀70年代，由于儲能需求日益增長，低成本儲能電池技術的需求愈發(fā)緊迫，鈉離子電池研究在近十年內突飛猛進。

“鈉電池發(fā)展歷時五十多年，國內外沒有明顯差距。”申建國表示。

更便宜 更安全

申建國認為，由于現(xiàn)在鋰資源緊張，所以鈉離子電池的研究開始受到重視。目前全球70%鋰資源分布在南美洲，我國鋰資源80%依賴進口，整體上我國鹽湖鋰資源品質和外部開發(fā)條件差，導致開發(fā)難度大、成本高。因此，鋰離子電池難以兼顧電動汽車和電網(wǎng)儲能兩大產(chǎn)業(yè)的需求。而鉛酸電池會則造成環(huán)境污染，雖然固態(tài)、氣態(tài)污染可以消除，但無法避免水溶性鉛重金屬離子的污染。

根據(jù)上海有色網(wǎng)的數(shù)據(jù)，目前電池級的碳酸鋰市場均價已經(jīng)超過了14萬元/噸，今年以來的漲幅超過了150%。相比之下，鈉比較容易獲得，鈉離子電池成本遠低于鋰離子電池。

申建國介紹，與鋰電池結構一樣，鈉電池同樣由正極材料、負極材料、集流體、隔離膜、電解液和殼體、頂蓋組成。鈉電池通過替換鋰元素降低正極和電解液的成本，通過無煙煤降低負極成本，同時替換掉負極的銅箔之后，成本能有30%-40%的材料降幅。由于現(xiàn)階段供應鏈不完整，生產(chǎn)工藝有待提升，樣品成本在0.6-0.8元/Wh，未來隨著技術成熟、規(guī)模擴大，理論上成本能降到0.2-0.3元/Wh。

曾毓群亦表示，寧德時代研發(fā)的鈉離子電池能夠實現(xiàn)“電芯單體能量密度高達160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統(tǒng)集成效率可達80%以上；熱穩(wěn)定性遠超國家強標的安全要求。”

申建國亦認為，鈉離子電池安全性較鋰離子更高。全球鋰電池起火事故頻出，電動車、儲能起火事故頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計，2011-2021年全球共發(fā)生32起儲能電站起火爆炸事故，其中26起事故采用三元鋰離子電池。鈉離子電池電化學性能相對穩(wěn)定，熱失控過程中容易鈍化失活，安全實驗表現(xiàn)較鋰離子電池更好。

目前，鈉離子電池已通過中汽中心的檢測，針刺時不冒煙、不起火、不爆炸，經(jīng)受短路、過充、過放、擠壓等實驗也不起火燃燒。對比鋰離子電池起始自加熱溫度達到165℃，鈉離子電池則達到260℃。而且在ARC測試(電弧測試)中鈉離子電池最大自加熱速度顯著低于鋰離子電池，這些均表明鈉離子電池具有更好的熱穩(wěn)定性。

互補還是替換？

寧德時代研究院副院長黃起森在發(fā)布會上還表示，在制造工藝方面，鈉離子電池可以實現(xiàn)與鋰離子電池生產(chǎn)設備、工藝的完美兼容，產(chǎn)線可進行快速切換，完成產(chǎn)能快速布局。目前，寧德時代已啟動相應的產(chǎn)業(yè)化布局，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

“下一代鈉離子電池能量密度研發(fā)目標是200Wh/kg以上。”曾毓群說。

而申建國則認為，由于能量密度限制，鈉離子的應用場景更多是在儲能、兩輪車等領域。鈉離子電池與NCM(鎳鈷錳)鋰離子電池呈互補關系，與LFP(磷酸鐵)鋰電池存在一定的替換關系。寧德時代宣布的AB鈉鋰電池方案，可能會拓寬在乘用車領域的應用場景。

申建國在報告中進一步分析，從能量密度來看，鈉離子電池能力密度為70-200Wh/Kg，與NCM鋰電池240-350Wh/Kg的能量密度范圍沒有沖突，理論上高能量鈉電池和LFP電池在同一水平，現(xiàn)階段鈉電池主要集中在130-150Wh/Kg區(qū)間。循環(huán)來看，鈉電池的理論循環(huán)可以達到10000次，現(xiàn)階段在3000-4000左右，與LFP鋰電池還有一點差距。

“現(xiàn)階段鈉離子電池成本仍高，技術發(fā)展仍處于早期階段，與下游適配的電池材料解決方案尚未定型，而鋰離子電池成本仍有下降空間。”申建國表示。

原標題：替代鋰電池？鈉離子電池正在受到更多關注