钠离子电池正式登场！宁德时代、中科海纳之后还有谁会加入？

文 | 国际能源网

2021年7月29日，宁德时代举办了钠离子电池线上发布会，公布了宁德时代第一代钠离子电池及锂钠混搭电池包，实现了他5月份做出的承诺：今年5月21日，宁德时代董事长曾毓群在公司股东大会上说于今年7月前后发布钠离子电池。

如今，宁德时代的钠离子电池真的来了。

那么，电化学储能的“钠”时代也终于到来了吗？

“白色石油”越来越贵了

锂电池之父约翰古迪纳夫曾经预言，锂的重要性不亚于石油。在锂电池发明之后的几十年中，锂资源的重要性有逐渐超越石油的趋势，以至于它被人们称为“白色石油”。

古迪纳夫是在经过千百次实验之后选定将锂作为存储电的介质。锂作为自然界中密度最小的金属，也是已知元素中金属活动性最强的金属，所以在电化学储能中它能成为最先被关注的正极材料。

但是由于锂本身也有资源的限制。最突出的一个表现是锂资源在地球表面的分布并不均衡：全球的锂矿主要分布在澳洲和南美，其中，储量最高的是玻利维亚，锂矿占到全球储量的24%，其次是阿根廷和智利，分别占全球储量的23%和11%，而中国的锂资源储量仅占全球的7%左右，美国所拥有的锂资源更是少得可怜。所以高速发展电动汽车行业的我们国家在锂电池生产上不得不依赖于进口，国际能源网储能头条获悉，我国生产电池的金属锂80%依赖于进口。

而且锂资源用途太广泛了，原子反应堆、轻合金等方面的企业也在争夺锂资源。

自2021年年初以来，新能源汽车和电动自行车需求激增，拉动动力电池企业订单火爆，造成供不应求，电池级碳酸锂的出厂价已从4.3万元/吨增至9.5万元/吨。

2020-2021年锂价格走势  来源：前瞻产业研究院

由此可见，想要长久发展动力电池需要找到金属锂的替代品，只有这样，国内发展化学储能电池才不至于受制于人。

钠离子电池成本更具优势

钠资源相对于锂资源，有一定的储量优势。对比锂离子电池，金属钠的地壳丰度更高，锂资源在地壳的丰度是0.0065%，而钠资源则达到了2.75%。

以化合物形式存在的钠元素更是比比皆是，我们平时吃的食盐氯化钠就含有钠。海水中、盐湖盐井中、地壳中，钠元素随处可见。如果利用金属钠作为正极材料取代金属锂，那么电池原料来源的问题就能得到妥善解决。

因为钠在地壳丰度更高，使其价格更加低廉。以一千克资源价格比较，锂的价格为150元，而钠只有2元，钠的价格仅为锂的1.33%。

钠资源在全球则分布比较均衡，选择这种材料做电池的正极，可以使各国发展电化学储能的积极性更高，因为就地取材和进口相比，两者的成本差距非常明显。

从成本材料结构来看，锂离子电池正极材料成本占比最高，为43%，而钠离子电池的正极材料成本仅为26%。

负极材料的成本中，锂离子电池所用的石墨原料的价位不少于4万元/吨，而中科海钠钠离子采用的煤制取硬炭，煤原料的价位每吨不足千元。

钠离子电池还有一个降低成本的路径，那就是集流体。钠离子电池和锂离子电池一样，都由正负极材料、电解液和集流体等组成。锂离子电池的集流体用的是铜箔，而钠离子电池的集流体采用的是铝箔，铜的价格远高于铝，所以钠离子电池也为降低成本出力不少。

据中科海纳测算，以NaCuFeMnO/软碳体系的钠离子电池较磷酸铁锂/石墨体系的锂离子电池材料成本更低，可降低30-40%。

宁德时代小试牛刀

据宁德时代的钠离子电池发布会介绍，宁德时代第一代钠离子电池电芯单体能量密度高达160Wh/kg;常温下充电15分钟，电量可达80%以上;在零下20度的低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上。

从这一系列数据可以看到，宁德时代的第一代钠离子电池已经具备高能量密度、高倍率充电、优异的热稳定性、良好的低温性能与高集成效率等优势。不过也有业界评论认为，宁德时代的第二代产品更加值得期待。

这里就涉及到钠离子电池的劣势：能量密度不如锂电池。钠离子电池能量密度目前的理论上限甚至不及磷酸铁锂电池。

宁德时代刚刚宣布的第一代钠离子电池的160Wh/kg能量密度虽然是目前钠电池的最高水平，但可以说只是锂电能量密度的下限，比亚迪唐EV刀片电池的电池包能量密度已经可以达到160Wh/kg。

为了解决钠离子电池能量密度偏低的问题，宁德时代公布了AB电池系统解决方案。AB电池系统解决方案就是将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统里，并按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联、集成，后续通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

虽然完全替代锂离子电池路漫漫其修远兮，但钠离子电池对取代电动车（电瓶车）的铅酸电池却已经毫无压力。铅酸电池其最大的优点就是价格便宜，但寿命短且污染大。使用低成本的钠离子电池之后，不仅电池成本低，车也可以变轻、续航里程变得更长。所以钠离子电池规模化生产之后，取代铅酸电池“指日可待”。

宁德时代宣布，第二代钠离子电池的电池能量密度将达到200Wh/kg以上。提升能量密度之后，相比于锂离子电池，钠离子电池将具有更大的优势。

今年7月15日，国家发展改革委、国家能源局发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范，以需求为导向，探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。

在政策的推动下，钠离子电池有望加快应用于电网侧、用电侧和发电侧储能。除了宁德时代和早就在钠离子电池领域取得成绩的中科海纳之外，还会有更多的企业加入这一赛道。

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