钠离子电池材料行业研究：产业化指日可待，钠电未来可期.pdf

钠离子电池材料行业研究：产业化指日可待，钠电未来可期。宁德时代加码布局，钠电有望加速发展。2021 年 7 月，宁德时代公布第一代钠 离子电池，后致力于推进钠离子电池在 2023 年形成基本产业链，钠电产业化有 望加速落地。钠元素在全球分布的丰度和均度较高，对我国打破锂元素价格垄断 有一定的战略意义。随着技术的突破和钠离子产业链的完善，降本后的钠离子电 池会对传统铅酸电池和锂离子电池起到替代、补充作用。钠离子电池由于循环寿 命和能量密度仍然存在一定缺陷，因此更加适用于对能量密度要求不高，但对成 本变化非常敏感的行业，因此可以广泛应用于储能、低速电动车等领域。在政策 支持以及未来能源转型发展趋势下，钠电的增量空间巨大，未来可期。

钠离子电池成本低、充电倍率高、低温性能和安全性能良好。成本方面，钠离子 电池的正负极材料以及集流体的降本空间较大，电解液、隔膜则与锂离子电池相 似，有一定的成本压降空间。性能方面，钠离子电池展示出比锂离子电池更好的 低温充电性能和更高的功率。另外，由于钠离子电池选用的正极材料钠盐和负极 材料碳类均展示出较强的稳定性，使得钠离子嵌入脱出时不会发生反应，同时能 避免产生枝晶。在安全性测试中，钠离子电池能做到不起火爆炸，安全性能优良。

钠离子电池正极材料各有所长，层状过渡金属氧化物路线最为成熟。正极材料主 流工艺分过渡金属氧化物、普鲁士蓝类化合物、聚阴离子类化合物。其中层状过 渡金属氧化物工艺路线成熟，已实现量产，成本相对较低，是最为主流的正极材 料。但其循环性能有待提高，较其他两种材料相对较差。中科海纳的钠铜铁锰氧 化物已实现 145Wh/kg 能量密度，是铅酸电池的三倍左右。同时，由于层状氧 化物钠电正极材料的生产工艺设备与三元正极材料产线高度重合，在设计时针对 个别工序考虑一定的冗余厂房空间和设备，可根据市场需求将三元材料产能灵活 切换为钠离子电池正极材料。

普鲁士蓝类化合物、聚阴离子类化合物尚未产业化，静待技术突破。普鲁士蓝类 化合物成本低廉、发展空间广阔，有着较高的电压和可逆容量。但是，普鲁士蓝 类化合物中的结晶水会对分子结构造成影响，这也是该材料产业化的壁垒所在。 另外，普鲁士蓝类化合物也有倍率性能差、循环不稳定、库伦效率低等问题。聚 阴离子类化合物具有多面体框架，框架十分稳固，可以获得更高的循环性与安全 性，但因其使用价格高昂的金属钒，仍需技术突破降低成本。