钠离子电池行业报告：钠电池（45页）

行业报告下载 2022年08月30日 07:55 管理员

锂需求大幅扩增，供应缺口导致价格高增。从3C消费过度到电动汽车，到储能的应用，对锂的需求越来越大。目前，碳酸锂被称为白色石油，是锂离子电池的重要原材料。目前，工业级/电池级碳酸锂已至22年7月46-48万元/吨的高位。我国从2015年起开始锂矿项目布局，目前仍存在较大缺口。2021-2022年上半年碳酸锂价格以先平缓上涨后急速拉升的态势实现大幅增长，居高不下。以周数为周期进行统计，工业级价格从21年年初5.6万元/吨上涨至22年7月的46万元/吨，上涨幅度高达721.4%；电池级从21年年初6.2万元/吨上涨至22年7月的47.8万元/吨，上涨幅度为670.2%。高价锂盐催化下，市场开始寻找锂离子电池的替代品。钠离子电池工作原理与锂离子电池相似。充电时，Na+从阴极脱出并嵌入阳极，同时电子通过外部电路，此时阳极处于低电势富钠态，阴极处于高电势贫钠态，嵌入阳极的Na+越多，充电容量越高；放电时，发生相反的过程，Na+从负极脱出，嵌入正极，正极回到富钠态，回到正极的Na+越多，放电容量越高。与锂离子电池构造相同，钠离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。正极材料：主流钠离子材料包括聚阴离子型化合物、层状过渡金属氧化物以及普鲁士蓝类化合物。负极材料：目前常用的钠离子负极材料为硬碳和软碳材料。电解质：与锂离子电池电解质相同，钠离子电池电解质分为液体电解质、固液复合电解质、固态电解质。

电解质盐一般为 NaPF6，合成方法与锂离子电池电解液相似。储能是我们认为钠离子电池较适用的场景，核心原因是大型储能系统对能量密度要求不高，对安全性及经济性要求更高。根据2022年《钠离子电池储能技术及经济性分析》，钠离子电池在调峰应用场景下的全生命周期的度电成本约0.55元/wh （计电力损耗），而磷酸铁锂和三元锂电池的度电成本约0.81元/wh和1.18元/wh，就度电成本而言，钠离子电池的成本较 LFP和三元分别降低了32.1%和53.3%，成本优势明显。由于其低成本的优势，钠离子电池储能系统在电网侧及电源侧具备更强的竞价优势，另一方面，由于钠离子电池储能系统的宽温区特性，可适应不同维度地区的气候条件，有效提高分布式电源渗透率，提升配电网运行的稳定性和经济性。根据EVTank，2021年超75%的两轮车使用的蓄电池为铅酸电池，然而铅酸电池的劣势较为明显：1.污染严重：废旧的铅酸蓄电池在拆解过程中，产生的酸液以及废渣中含大量重金属，处理不当会严重污染土壤和水资源；2.能量密度与循环寿命较低：铅酸电池的能量密度在30-50 Wh/kg，循环寿命仅300次，远远低于钠离子电池。根据工信部21年修订的国家标准《纯电动乘用车技术条件》，铅酸电池已被禁止应用于微型低速纯电动乘用车，钠离子电池产业化后在环保性、电池性能均可满足国标要求，是低速车动力电池的理想选择。

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