钠电池行业报告：钠离子电池（26页）

行业报告下载 2022年11月25日 08:55 管理员

锂资源短缺，钠含量丰富优势体现。早在 20 世纪 80 年代，钠离子电池就已经被短暂研究过，但是由于当时锂离子电池在能量密度方面更具有明显的优势，广泛应用于商业化生产中，因此钠离子电池的研究工作被搁置了。近年来，由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加，限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此，原料丰富且成本低廉的钠再次引起了科学家们的兴趣。在元素周期表中，钠与锂是处于同一主族且具有相似物理化学性质的金属元素，地球上的钠资源储量非常丰富，元素含量约为 23000ppm（锂含量仅约为 17ppm），丰度位于第 6 位，且分布于全球各地，可完全不受资源和地域的限制。所以在资源方面，钠离子电池比锂离子电池具有更大的优势。钠离子电池结构和原理类似锂电池。钠离子电池主要由两种不同的钠嵌入型材料（正极材料、负极材料）、电解液、隔膜等关键部件组成。充电时，钠离子从正极材料中脱出，经过电解液，隔膜，最后嵌入到负极材料；与此同时，电子经外电路从负极流向正极。放电过程则与充电过程相反。可以看出钠离子电池的工作原理和锂离子电池基本类似，也是一类 “摇椅式电池”。钠离子电池正、负极材料体系在电池产品中起决定性因素，电解液/隔膜主要与正、负极材料体系进行选择匹配使用，因此，正、负极材料体系也直接决定了电池最终的性能指标。硬碳负极的研发，钠电池逐渐走向成熟。1970 年到 1980 年间，整个钠电行业处于研发阶段，开始出现高温硫钠电池以及 NaMeO2 正极；1980 到 1990 年，开始将钠电应用到动力和储能方面，发明了高温钠离子电池，但此时缺乏稳定的负极；1990 到 2000 年，储能应用研发逐渐减少，钠电研发进程放缓，转而钠-氯化镍电池开始发展；从 2000 年发现硬碳负极材料开始，整个钠电行业实现了研发突破。

国内钠电池进展迅速，已经进入商业化前夕。2010 年，中科院开始发现钠离子电池，成为国内最早涉及该领域的组织机构；2017 年，国内首家专注于钠离子电池开发与制造的企业中科海纳成立；2018 年，中科海纳首辆钠离子电池低速电动车亮相，同年，浙江钠创新能源有限公司注册成立；2019 年，钠创新能源全球首条吨级铁酸钠基正极材料生产线完工，同年，中科海纳首座钠离子电池储能电站问世；2021 年，中科海纳全球套 1MWh 钠离子电池光储充智能微网系统成功投入运行，同时期，钠创新能源发布全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢综合能源系统，而且宁德时代发布第一代钠离子电池，其能量密度可达 160Wh/kg。钠离子电池近年来受到了政策大力支持。钠电池是锂电池的有效补充，近年来技术也逐步成熟，产业链企业逐步有小批量出货。从政策层面，国家各部委以及地方政府出台了多项政策鼓励多种储能技术并行发展。国家开始推动钠离子商业化，各项细节逐步完善。2021 年 10 月 12 日工信部答复《关于在我国大力发展钠离子电池的提案》中表示，锂离子电池、钠离子电池等新型电池作为推动新能源产业发展的压舱石，是支撑新能源在电力、交通、工业、通信、建筑、军事等领域广泛应用的重要基础，也是实现碳达峰、碳中和目标的关键支撑之一。工信部表示，下一步将在“十四五”相关规划等政策文件中加强布局，从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用等多方面着手，做好顶层设计，健全产业政策，统筹引导钠离子电池产业高质量发展。科技部将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项，并将钠离子电池技术列为子任务，以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化，提升综合性能。

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