寧德鈉離子電池對行業意味着什麼？衝擊 or 機遇？

今年以來新能源產業鏈全線爆發，終端新能源汽車銷量僅上半年累計銷就幾乎追平去年全年的銷量，同時中游電池廠商也是加足馬力在擴產備戰，這也刺激的上游材料廠商爭相擴產，資源端價格大漲。在這個高景氣時點，鈉離子電池這個有別於目前主流鋰電池的新型電池迅速進入了市場的視野中，不僅激起了投資者的熱議，更是引發了業內的廣泛關注。

在 7 月 29 日寧德時代的鈉離子電池發佈會上，不僅向全世界展示了寧德時代這款全球最高水平 160Wh/kg 能量密度的第一代鈉離子電池，更是創造性的將鈉離子電池和鋰離子電池混搭使用，最超預期的是鈉離子電池最快會在 2023 年商業化。

剖析鈉離子電池性能

鈉離子電池的橫空出世，毫無疑問將會拿來和目前較為成熟的鋰離子電池做對比，就以寧德時代公佈的第一代鈉離子電池為例，和目前主流的磷酸鐵鋰電池進行對比：

1）第一代鈉離子電池的電芯單體能量密度已經達到了 160Wh/kg，這也是目前全球最高水平，雖然略低於磷酸鐵鋰電池，但尚有突破空間，下一代鈉離子電池能量密度將突破 200Wh/kg；

2）第一代鈉離子電池常温下充電 15 分鐘電量就可以達到 80%，具備了快充能力；

3）第一代鈉離子電池在零下 20°C 低温的環境下，仍然有 90% 以上的放電保持率，而磷酸鐵鋰電池在低温下衰減將達到 30%。

4）第一代鈉離子電池在系統集成效率方面，可以達到 80% 以上；

5）第一代鈉離子電池有着優異的熱穩定性，已經超越了國家動力電池強標的安全要求。

鈉離子電池對鋰電產業鏈影響不大

此前市場擔心鈉離子電池的推出是否會對目前的鋰離子產業鏈產生一定的衝擊，對整條產業鏈上下游有較大影響，華爾街見聞·見智研究所通過研究對比認為整體影響並不大。

從最上游資源端來看，由於鈉離子電池鈉離子少用或者幾乎不用稀有金屬，主要使用的是碳酸鈉而不是鋰電池常用的碳酸鋰或氫氧化鋰，後兩者大家都清楚價格極其昂貴，價格已經飆升到 9 萬元/噸左右，而鈉離子電池的主要原材料碳酸鈉價格才 2-3 千元/噸，且資源極其豐富，未來也不會受到大宗商品價格的波動影響，所以資源端來看還是有不小的變化。

但是從製備工藝和設備來看，其實鈉離子電池和鋰電池差別並不大，即使是主要的四大材料和相關輔助材料上也並不是完全顛覆，而只是有些許變化：

（1）正極材料：

鋰離子電池：主要是磷酸鐵鋰和三元兩大塊。

鈉離子電池：體系則較多，包括過渡金屬氧化物、聚陰離子型化合物、普魯士藍化合物和熔融硫，目前各大體系都有公司在嘗試。

寧德時代發佈會上表示普魯士白和層狀氧化物兩類材料最具有潛在商業化價值，其克容量已經達到了 160mAh/g，與現有的鋰離子電池正極材料相當。

2）負極材料：

鋰離子電池：鋰電池主要使用人造石墨，未來發展方向是硅碳負極，但由於硅的膨脹和鋰首效會消耗鋰離子問題沒有完美解決，還未能規模化；

鈉離子電池：不能使用石墨，主要有 3 種類型，分別是嵌入式 - 最好是碳材料、合金類反應和轉化類。

寧德時代發佈會上表示開發了能夠讓大量的鈉離子存儲和快速通行，具有獨特孔隙結構的硬碳材料，這種硬碳材料克容量可達 350mAh/g 以上，還具備優異的循環性能，整體性能指標與現有的石墨是相當。

3）電解液：

鋰離子電池：溶劑使用的是碳酸酯，鋰鹽主要是六氟磷酸鋰，添加劑包括成膜添加劑、阻燃添加劑等。

鈉離子電池：溶劑也使用的是碳酸酯，鋰鹽則轉為是六氟磷酸鈉，添加劑是一個核心工藝，需要解決鈉支晶的問題。

寧德時代發佈會上表示開發了適配這樣的正極負極材料的新型獨特電解液體系。

4）隔膜：

鈉離子電池使用目前鋰電池的主流隔膜是沒有任何問題的，可以做到無縫銜接。

5）其他材料：

鋰離子電池：正極集流體用鋁箔，負極則用銅箔。

鈉離子電池：正負極都可以使用鋁箔，由於鋁箔價格遠低於銅箔，成本上來看要便宜很多，同時鈉電換成鋁重量也會變輕。

鈉、鋰電池不構成較大競爭，反而能混合互補

市場此前預期鈉離子電池本身的性能就決定了它難以在高能量密度要求的行業有所作為，只能用於低能力密度的領域如二輪車、儲能、數據中心等領域，但是寧德時代卻創新性的表示可以實現鈉離子電池與鋰離子電池的集成混合共用，優勢互補。

在寧德時代開發的開發了 AB 電池解決方案中，鈉離子電池與鋰離子電池能夠同時集成到同一個電池系統裏，通過將兩種電池按一定的比例和排列進行混搭，串聯、並聯集成，然後通過 BMS 的精準算法進行不同電池體系的均衡控制，這樣可以實現取長補短，既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板，也發揮出了它高功率、低温性能的優勢，這樣的鋰 - 鈉電池系統，就能適配更多應用場景。

而且鈉離子電池本身的性能就決定了它就不是去替代鋰離子電池，鈉離子電池本身能量密度和循環壽命肯定是都不如鋰電池的，即使是寧德時代第一代鈉離子電池 160Wh/kg 的能量密度，比一般鈉離子電池高出不少，但是和鋰電池相比，哪怕是不以能力密度著稱的的磷酸鐵鋰電池，其能量密度目前也可以做到 180Wh/kg 左右，更不用説三元電池。

但在倍率性能、高低温性能、安全性能方面卻不輸鋰電池，而且有着極其可觀的成本和資源易得優勢，要知道我國鋰資源 70% 都需要進口，所以鈉離子電池的發展也是為了未來我國不會從以前石油轉為現在鋰資源限制。同時理論上鈉離子電池成本可以做到 0.2-0.3 元/wh（目前成本較高 1 元/wh，鋰電成本 0.5-0.7 元/wh）。所以對比下來看下來除了儲能方面會和磷酸鐵鋰電池有所競爭，鈉離子電池針對目前鋰電池的主要應用領域並沒有太大的衝擊。

鈉離子電池或將在儲能上有不小的突破

今年 4 月份我國能源局和發改委提出的新型儲能指導意見裏就首次包括了鈉離子電池，給儲能電池選取一個新的技術。一方面正如上文提到鈉離子電池本身的特性適合儲能領域，另一方面目前儲能使用的鋰電池成本或將提升。

6 月 22 日國家能源局發佈《新型儲能項目管理規範（暫行）（徵求意見稿）》，提出原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目，本來這些不再適合汽車使用的鋰電池下一步到儲能電站發揮餘熱，提高了鋰電池的利用價值，也可以降低了鋰電池成本。但由於安全隱患使得政策做了規定，未來儲能這塊由於不能使用回收的退役動力電池使得只能購買全新動力電池，雖然我國不像國外儲能以三元電池為主，但即使是成本較低的磷酸鐵鋰電池也會加大儲能的成本。

這也是 4 月 16 日北京儲能電站爆炸事故的蝴蝶效應在 2 個月後開始顯現，這對退役的動力電池會有很大的打擊，因為新能源汽車的動力電池性能會隨着使用次數的增加而衰減，當性能下降到初始性能 80％時，將意味着在新能源汽車上的使用壽命終止，然後本來是可以將多個完整的電池包並在一起，為風、光電等場景儲能，目前來看這條路就要斷了。而根據中國汽車技術研究中心數據顯示，2020 年我國動力電池累計退役量約 20 萬噸，2025 年累計退役量約為 78 萬噸，這塊空出來的市場或將在未來被鈉離子電池覆蓋。

當然，儲能在發展的過程中雖然出現了一定的風險，但是我國在加強安全標準的同時並沒有減弱對儲能行業的重視。7 月 23 日，國家發改委、國家能源局發佈關於加快推動新型儲能發展的指導意見，在明確儲能的主體地位，不再是作為火電、新能源的附屬功能，而是以電力系統獨立身份參與中長期交易、現貨和輔助服務等各類電力市場的同時，也提出了到 2025 年，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變，未來五年內實現新型儲能規模超過 30GW 的裝機量。

而根據中關村儲能產業技術聯盟數據，截止 2020 年中國新型儲能累計裝機才 3.27GW，而 2021 年預計累計裝機規模將達到 5.79GW，也就意味着未來 5 年國內電化學儲能累計裝機規模年複合增長率（CAGR）為 57.4%，年均新增裝機量超 5.4GW。

同時在文件中也明確提到了堅持儲能技術多元化，加快鈉離子電池等技術開展規模化試驗示範，考慮到鈉離子電池具有成本低廉、原材料來源廣泛、安全性高、低温和快充性能好等優點，在見明確未來將大力推進電源側儲能項目建設，未來儲能大爆發的 5 年中，鈉離子電池極有可能獲得較大發展。

國內外企業均在積極佈局鈉離子電池

對鈉離子電池發展的重視並不是我國電池廠商心血來潮，其實國內外早已有已經有近三十家企業開始對鈉離子電池進行產業化進行相關佈局，國外來看主要包括英國 FARADION 公司、美國 Natron Energy、Aquion Energy 公司、法國 Tiamat 公司、日本岸田化學、松下、三菱化學，國內來看寧德時代、中科海鈉、鈉創新能源、星空鈉電等公司也是走在行業前線：

1）寧德時代第一代鈉離子電池能量密度 160Wh/kg，下一代將達到 200 Wh/kg，並首度創新性的提出了鈉離子電池和鋰離子電池的混搭使用；

2）鈉創新能源最新產品的能量密度 120Wh/kg，循環超過 1000 次；7 月 7 日，愛瑪科技在經銷商大會上，發佈鈉離子電池，該電池由鈉創新能源負責，未來將搭載在自己的電動兩輪車上；

3）中科海鈉的電池也有能量密度 135Wh/kg，循環甚至大於 2000 次；6 月 27 日，全球首套由華陽集團聯合中科海納公司共同打造的 1 兆瓦鈉離子儲能系統在山西太原正式投運；

4）2020 年 9 月美國的 DOE（能源部）就已經明確把鈉離子電池作為下一個發展方向；

5）2020 年 3 月歐洲出台的 2030 電池計劃，鈉電也是首當其衝作為鋰電的替代。

鈉離子電池 2023 年形成基本產業鏈

此前市場預期鈉離子電池的商業化最少也需要 3-5 年，但在這次寧德時代的鈉離子電池發佈會上表示最快將在 2023 年就形成基本產業鏈。

我國企業在鋰電池產業鏈上在全球就處於領先地位，其中寧德時代在全球市佔率更是接近 30% 佔據霸主地位，説明在電池方面我國是有着領先全球的能力和技術的，此時此刻寧德時代又一次快全球一步，未來在鈉離子電池的佈局和發展上我國企業將再次佔據有利地位。伴隨着新能源電池的技術進步，這場以清潔能源替代化石能源的革命正加速到來。