钠离子电池有哪些优点？

钠离子电池成本低、充电倍率高、低温性能和安全 性能良好

锂电、钠电的材料有所区别，钠电降本空间大。钠离子电池主要由正极、负 极、电解液、隔膜等构成。正极（负极）包含活性物质、导电剂、粘结剂等，均 匀涂布在集流体上。其中，钠离子电池的正负极材料以及集流体的降本空间较大， 而电解液、隔膜则与锂离子电池相似，有一定的成本压降空间。

钠离子电池正负极的材料成本相较于锂电更低。正极方面，传统锂电行业的 正极材料通常为三元锂盐和磷酸铁锂，钠离子电池的正极除了层状金属氧化物和 聚阴离子化合物路线外，还增加了普鲁士蓝类化合物路线，其中层状金属氧化物 是最为主流的正极材料；钠离子的电池负极材料则多以硬碳、软碳为主，硬碳在 钠离子负极材料中占据主要地位。硬碳层间微孔较多，石墨化难度较高，也具有 可逆容量较高、低电压等优势，商业化可实现度大。另外，中科海钠创新性地使 用无烟煤作为负极前驱体替代石墨，进一步降低生产成本。

钠离子电池中电解液、隔膜、集流体等关键辅材的成本也更低。电解液方面， 由于钠电的电解液构成和锂电较为相似，溶质有所不同，由钠盐代替锂盐，浓度 也有所降低，有成本压降空间。隔膜方面，钠离子电池可以沿用传统锂离子电池 隔膜，更换成本较低。另外，钠电适配的玻纤隔膜的价格更加低廉。集流体方面， 锂离子电池中的负极集流体必须使用价格更高的铜箔。而在钠离子电池中，由于 在集流体部分钠离子并不会和铝发生合金反应，因此可以用价格更为低廉的铝箔 替换铜箔，同时铝箔由于不易在低电压氧化，因此可以实现 0V 运输，降低电池 运输的安全风险。同时钠离子电池支持双极结构，节约连接成本。

钠离子电池充电倍率高于锂离子电池，具有宽工作温度的优势。钠离子电池 展示出比锂离子电池更好的低温充电性能。根据《高效率高安全钠离子电池研究 及失效分析》（周权），钠离子电池高温放电（55°C 和 80°C）容量超过额定容 量 100%，低温-40°C 放电容量超过 70%额定容量，且可实现在低温-20°C 下 0.1C 充放电，其充放电效率接近 100%。在高功率方面，钠离子电池同样具备优势， 实验室层面目前已经实现钠离子电池在 5C~10C 倍率下的快速持续充电以及 10C~15C 倍率下的快速持续放电，并达到 2051W/L 的超高功率密度。钠离子电 池可满足-40°C~0°C 的工作温度范围，且 5C/5C 循环寿命超过 2500 周，超过了 商业化同等规格型号的磷酸铁锂电池的循环及倍率性能。根据宁德时代提供的数 据，钠离子电池能够在 15min 内充电至 80%，而中科海纳制造的钠离子电池则 能够在 12min 内充电至 90%，其充电速度远远优于锂离子电池在 30min 充电 80%的速度。

钠离子电池安全性能高，循环寿命和能力密度低等缺陷有待改进。从安全性 角度分析，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（加热，过充、短路、跌落、针刺、海水浸泡等）中，钠离子电池能做到不 起火爆炸，展示出良好的安全性能。钠离子电池目前存在的短板在于循环寿命较 短，相较于磷酸铁锂电池超 5000 次循环寿命，钠离子电池目前整体的循环寿命 在 2000 次左右。另外钠离子电池能量密度较低，磷酸铁锂电池能量密度为 120~180Wh/kg，钠离子电池能量密度仅为 100~150Wh/kg。近期同兴环保联合 中国科学技术大学签署合作协议，双方共同建立“中国科大-同兴环保储能电池 材料及器件联合实验室”，面向高性能钠离子电池储能系统开发，计划两年内提 升钠离子电池循环寿命至 5000 次以上。宁德时代第二代钠离子电池能量密度有 望追赶上磷酸铁锂电池，达到 200Wh/kg。

提高钠离子电池的能量密度有望进一步降本。低能量密度的电池需要消耗更 多的辅材和制造成本，从而会增加电池每瓦时的价格，因此提高钠离子电池的能 量密度能够在一定程度上提升其成本优势。根据《钠离子电池机遇与挑战》（曹 余良），只有当钠离子电池的能量密度达到 120Wh/kg 时，其成本才能与 110Ah 的磷酸铁锂电池的电芯相当。