替代锂电池？钠离子电池正在受到更多关注
经济观察网 记者 李靖恒 继锂离子电池后，钠离子电池正在受到越来越多的关注。
近期，国家发改委、工信部等部门表示，将采取一系列措施促进锂离子电池、钠离子电池等新型电池的健康有序发展。工信部在答复政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号（工交邮电类523号）提案中称，将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定，并在标准立项、标准报批等环节予以支持。
前段时间，在宁德时代（300750.SZ）举办的线上发布会上，董事长曾毓群介绍了宁德时代的第一代钠离子电池。曾毓群表示：“钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势，与锂离子电池相互兼容互补。”
此外，爱玛科技(603529.SH)早在7月份就在经销商大会上发布了钠离子电池，称未来将搭载在两轮车上。
方正证券分析师申建国在近期的研究报告中介绍，钠和锂属同一主族元素，在电池工作中均表现出“摇椅式”电化学充放电行为。钠离子和锂离子电池研究均起始于20世纪70年代，由于储能需求日益增长，低成本储能电池技术的需求愈发紧迫，钠离子电池研究在近十年内突飞猛进。
“钠电池发展历时五十多年，国内外没有明显差距。”申建国表示。
更便宜 更安全
申建国认为，由于现在锂资源紧张，所以钠离子电池的研究开始受到重视。目前全球70%锂资源分布在南美洲，我国锂资源80%依赖进口，整体上我国盐湖锂资源品质和外部开发条件差，导致开发难度大、成本高。因此，锂离子电池难以兼顾电动汽车和电网储能两大产业的需求。而铅酸电池会则造成环境污染，虽然固态、气态污染可以消除，但无法避免水溶性铅重金属离子的污染。
根据上海有色网的数据，目前电池级的碳酸锂市场均价已经超过了14万元/吨，今年以来的涨幅超过了150%。相比之下，钠比较容易获得，钠离子电池成本远低于锂离子电池。
申建国介绍，与锂电池结构一样，钠电池同样由正极材料、负极材料、集流体、隔离膜、电解液和壳体、顶盖组成。钠电池通过替换锂元素降低正极和电解液的成本，通过无烟煤降低负极成本，同时替换掉负极的铜箔之后，成本能有30%-40%的材料降幅。由于现阶段供应链不完整，生产工艺有待提升，样品成本在0.6-0.8元/Wh，未来随着技术成熟、规模扩大，理论上成本能降到0.2-0.3元/Wh。
曾毓群亦表示，宁德时代研发的钠离子电池能够实现“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-20°C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；热稳定性远超国家强标的安全要求。”
申建国亦认为，钠离子电池安全性较锂离子更高。全球锂电池起火事故频出，电动车、储能起火事故频发。据不完全统计，2011-2021年全球共发生32起储能电站起火爆炸事故，其中26起事故采用三元锂离子电池。钠离子电池电化学性能相对稳定，热失控过程中容易钝化失活，安全实验表现较锂离子电池更好。
目前，钠离子电池已通过中汽中心的检测，针刺时不冒烟、不起火、不爆炸，经受短路、过充、过放、挤压等实验也不起火燃烧。对比锂离子电池起始自加热温度达到165℃，钠离子电池则达到260℃。而且在ARC测试（电弧测试）中钠离子电池最大自加热速度显著低于锂离子电池，这些均表明钠离子电池具有更好的热稳定性。
互补还是替换？
宁德时代研究院副院长黄起森在发布会上还表示，在制造工艺方面，钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的完美兼容，产线可进行快速切换，完成产能快速布局。目前，宁德时代已启动相应的产业化布局，2023年将形成基本产业链。
“下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。”曾毓群说。
而申建国则认为，由于能量密度限制，钠离子的应用场景更多是在储能、两轮车等领域。钠离子电池与NCM（镍钴锰）锂离子电池呈互补关系，与LFP（磷酸铁）锂电池存在一定的替换关系。宁德时代宣布的AB钠锂电池方案，可能会拓宽在乘用车领域的应用场景。
申建国在报告中进一步分析，从能量密度来看，钠离子电池能力密度为70-200Wh/Kg，与NCM锂电池240-350Wh/Kg的能量密度范围没有冲突，理论上高能量钠电池和LFP电池在同一水平，现阶段钠电池主要集中在130-150Wh/Kg区间。循环来看，钠电池的理论循环可以达到10000次，现阶段在3000-4000左右，与LFP锂电池还有一点差距。
“现阶段钠离子电池成本仍高，技术发展仍处于早期阶段，与下游适配的电池材料解决方案尚未定型，而锂离子电池成本仍有下降空间。”申建国表示。