中國儲能網(wǎng)訊：新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，驅(qū)動我國已建立起一套行業(yè)領(lǐng)先的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈，但同時我們也不得不面對國內(nèi)鋰礦開采進度緩慢，嚴重依賴海外進口的現(xiàn)實，即便是擺脫鎳、鈷卡脖子的磷酸鐵鋰，也擺脫不了對鋰的龐大需求，這導(dǎo)致我國鋰材價格近年居高不下，近日，電池級碳酸鋰價格再次突破50萬元/噸，仍有繼續(xù)走高的趨勢。
另一方面，海外鋰資源爭奪戰(zhàn)繼續(xù)上演，歐洲近期提案要將鋰列為有害物質(zhì)，旨在通過抬高鋰材生產(chǎn)成本，將美國雅寶等鋰礦巨頭排除出歐洲市場，轉(zhuǎn)而扶持本土企業(yè)。
面對市場的一系列變局，我國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)早早進行應(yīng)對布局，以寧德時代為代表的企業(yè)，已啟動鈉電池的研發(fā)與應(yīng)用，在行業(yè)龍頭效應(yīng)下，正極材料、負極材料、電解液、隔膜等本土鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈也隨之獲得快速發(fā)展。
鈉電池迎來發(fā)展新機遇
鈉與鋰同屬于氫族元素，化學(xué)特性相似，基于這兩種元素開發(fā)的鈉電池與鋰電池也幾乎同步獲得發(fā)展，不過后期鋰電池憑借更強的化學(xué)特性獲得快速成長，已成為時下動力電池不可或缺的材料。
我國也借助新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展機遇建立起一套完整而成熟的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈，鋰鹽產(chǎn)量位居全球前列。不過，由于國內(nèi)鋰礦開采進度跟不上市場需求，導(dǎo)致鋰材短缺，進而引發(fā)鋰材價格長期處于高位，如碳酸鋰價格于8月重回上升通道，目前再次突破50萬元/噸，截至10月14日已達53.7萬元/噸，并呈繼續(xù)上升趨勢。
更重要的是，我國鋰資源相對匱乏，鋰礦占全球比重僅6.31%，主要通過進口來滿足鋰鹽生產(chǎn)需求，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鋰礦對外依賴度高達65%。
相比鋰資源的短缺，我國鈉資源儲量豐富且來源廣泛，兼具易開采、低成本、高安全等特性，業(yè)內(nèi)統(tǒng)計認為，鈉電池的生產(chǎn)成本較鋰電池低30%~40%，這對目前價格長期處于高位的鋰電池來說，非常具有競爭力。
而且，寧德時代、拓邦股份等多家企業(yè)公開披露，在工藝方面，鈉電池可以共用鋰電池生產(chǎn)線，具有很好的兼容性。據(jù)寧德時代數(shù)據(jù)顯示，在快充性能、低溫性能、系統(tǒng)集成效率等方面，鈉電池要優(yōu)于鋰電池，加速了鈉電池走進行業(yè)視線。
不過，相比鋰電池，鈉電池也存在致命缺陷，公開數(shù)據(jù)顯示，三元鋰電池的能量密度可做到350Wh/kg，磷酸鐵鋰的能量密度范圍為150-210Wh/kg，而鈉電池為70-200Wh/kg，能量密度顯著低于前面兩種電池類型。
目前全球主要的鈉電池企業(yè)中，官宣能量密度達到160Wh/kg的僅有寧德時代，英國的Faradion據(jù)稱也能做到140-155Wh/kg，公開數(shù)據(jù)顯示，中科海鈉、傳藝科技、鈉創(chuàng)新能源、法國Tiamat、美國Natron Energy的鈉電池能量密度分別為150Wh/kg、145Wh/kg、120Wh/kg、90Wh/kg、50Wh/L，瑞典的Altris僅有160mAh/g，相比鋰電池，鈉電池整體能量密度仍較低，根據(jù)我國新能源汽車補貼政策，部分鈉電池企業(yè)產(chǎn)品無法達到最低裝車補貼標(biāo)準（能量密度≥125Wh/kg）。
鋰電分析師陳磊認為，“能量密度低是鈉電池作為動力電池的最大痛點，不過寧德時代的產(chǎn)品已經(jīng)接近于磷酸鐵鋰了，在低端電動汽車、兩輪車等領(lǐng)域還是有很強的競爭力的，降本效果非常明顯；目前看，儲能被認為是鈉電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域。”其同時表示，鈉電池目前還處于發(fā)展階段，隨著能量密度的提升，不排除未來在更高端的車型中得到應(yīng)用的可能。
根據(jù)寧德時代披露信息，其鈉電池將于2023年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在談及電動車動力電池降本方案時，寧德時代表示，鈉電池是替代方案之一；同時，其AB方案（鈉電池+鋰電池）也能提升電池的能量密度，據(jù)透露，寧德時代下一代鈉電池的能量密度將達到200Wh/kg。
除了寧德時代，其他鈉電池企業(yè)也有意將產(chǎn)品應(yīng)用于電動車領(lǐng)域，其中，傳藝科技二期8GWh產(chǎn)能中，有50%產(chǎn)能計劃用于小動力電池生產(chǎn)。
產(chǎn)業(yè)鏈配套是關(guān)鍵
隨著鋰礦不斷開采，以及鋰電池回收再利用，從長遠看，鋰資源將不再緊缺，待成本降下來，鈉電池的低成本優(yōu)勢將不那么凸顯，不過陳磊指出，“鈉電池也是中國動力電池的重要后備路線之一，如果鋰電池被卡脖子，或是鈉電池取得技術(shù)性突破，中國將能更快切入新賽道?！?
不過，與鋰電池的成熟產(chǎn)業(yè)鏈不同，鈉電池仍處于起步期，產(chǎn)業(yè)鏈還不完善，目前很多鈉電池企業(yè)不得不自建配套供應(yīng)鏈，以滿足未來的產(chǎn)能投產(chǎn)需求，如傳藝科技，為滿足一期2GWh鈉電池項目需求，其自建配套正極、負極、電解液產(chǎn)線；寧德時代也在進行自己的產(chǎn)業(yè)鏈布局，并呼吁上下游企業(yè)共建產(chǎn)業(yè)鏈，據(jù)了解，寧德時代鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)計將于2023年基本成型。
10月11日，中科海鈉與華陽股份聯(lián)合打造的全球首條1GWh鈉離子電芯產(chǎn)線正式投運，拉開了鈉電池量產(chǎn)序幕，截至目前，全球已有寧德時代、傳藝科技、Natron Energy、Altris等明確于2023年量產(chǎn)鈉電池，進一步刺激了產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加快投產(chǎn)進程。
公開資料顯示，鈉電池4大核心主材分別為正極材料、負極材料、電解液、隔膜，此外還需要鋁箔集流體、導(dǎo)電劑、極耳、粘結(jié)劑、溶劑和外殼組件等輔材。
正極材料方面，目前主要有層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子化合物3種技術(shù)路線，層狀過渡金屬氧化物具有合成方便、結(jié)構(gòu)簡單、比容量和電壓平臺較高的優(yōu)勢，但循環(huán)穩(wěn)定性差，耐水性不佳；普魯士藍類化合物雖然比容量高，但循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性有待提高；聚陰離子化合物熱穩(wěn)定性、安全性、循環(huán)性雖然不錯，可也存在比容量低、導(dǎo)電性不佳等缺點，3種材料各有優(yōu)劣，仍處于持續(xù)優(yōu)化之中。其中，業(yè)內(nèi)人士認為，層狀過渡金屬氧化物將最先實現(xiàn)量產(chǎn)，并在中科海鈉投產(chǎn)項目得到驗證。
據(jù)悉，寧德時代有儲備前兩種正極材料技術(shù)，其中，由于普魯士藍類化合物方案因循環(huán)壽命不足2000次，傳言目前主攻層狀過渡金屬氧化物路線，布局該路線的企業(yè)還有中科海鈉（銅鐵錳氧化物）、鈉創(chuàng)新能源（鐵酸鈉基氧化物以及磷酸釩鈉）、維科技術(shù)、傳藝科技、容百科技、振華新材、華陽股份、當(dāng)升科技、多氟多等，立方能源、星空鈉電、漢行科技、鵬輝能源、眾鈉能源、山東章鼓、容百科技、格林美、長遠鋰科、美聯(lián)新材、七彩化學(xué)、傳藝科技、百合花、廣東邦普（寧德時代子公司）等則在普魯士藍類化合物或聚陰離子化合物進行研發(fā)。
負極材料有碳基材料、過渡金屬化合物、合金類負極和有機化合物等多種路線，碳基材料又分硬碳和軟碳兩種路線。實踐中，碳基材料逐漸脫穎而出，其中由于鈉離子半徑大于鋰離子半徑，而硬碳無法石墨化且碳層排列規(guī)整度低于軟碳，更利于鈉離子嵌入和脫出，已成為負極材料首選，當(dāng)然，軟碳因成本更低，也成為部分企業(yè)的選擇，中科海鈉和華陽股份合作項目就是軟碳路線的代表之一（也有業(yè)內(nèi)人士認為，該軟碳方案本質(zhì)上仍是硬碳技術(shù)），而璞泰來、容百科技、中科電氣、翔豐華、寧德時代為硬碳路線代表，貝特瑞、美錦能源則是硬碳、軟碳雙線布局，傳藝科技、鈉創(chuàng)新能源也能自產(chǎn)負極材料。
中國鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)盤點（來源：根據(jù)公開信息整理）
鈉電池電解液由溶質(zhì)、溶劑和添加劑構(gòu)成，其中溶質(zhì)是核心，目前主要采用六氟磷酸鈉，根據(jù)公開信息，多氟多已具備千噸級產(chǎn)能，鈉創(chuàng)新能源則是該領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，中欣氟材、瑞泰新材、天際股份、傳藝科技、新宙邦、石大勝華、天賜材料、永太科技等企業(yè)也有布局。
另一大主材為隔膜，鈉電池可與鋰電池共用，布局企業(yè)主要有恩杰股份、星源材質(zhì)、中材科技、山東章鼓、璞泰來等。不過集流體有很大不同，鈉電池采用的是鋁箔而非銅箔，主要企業(yè)有鼎盛新材、華北鋁業(yè)、永杰鋁業(yè)、南山鋁業(yè)、萬順新材、天山鋁業(yè)、云南鋁業(yè)等。其他輔材或技術(shù)門檻相對低，或與鋰電池配套材料相差不大，在此不再一一贅述。
