钠离子电池行业报告（24页）

行业报告下载 2022年10月04日 07:49 管理员

钠和锂的化学性质相近，能复用部分锂离子电池生产技术和体系。钠元素和锂元素处于元素周期表碱金属族相邻位置，原子最外层都仅有单个电子，化学性质十分接近。以它们的离子作为载流子的电池也具有类似的原理和结构。钠离子电池正极也常用高温固相、共沉淀、球磨法等方法制备。锂离子电池的生产体系大部分可以在钠离子电池上复用、生产能力可以部分兼容。重拾热度：锂电上游供给紧张下的破局之道基础研究始于 20 世纪 70 年代，中间被搁置，而后重拾热度。钠离子电池的研究可以追溯到 20 世纪 70 年代，几乎和锂离子电池是同时开始，而随着 20 世纪 90 年代锂离子电池的商业化，钠离子电池的研究被搁置，主要是因为钠的质量和体积较大，锂离子电池的能量密度更优，且钠的原子量大、工作电压偏低。近年来在全球新能源产业的加速布局下，市场的逐渐成熟和政策补贴的退坡催生行业进一步拓展产品类型匹配应用场景、分化路线降本的需求。并且由于锂离子电池上游原材料的垄断性、产能扩张缓慢，产业链价值量有向上游倾斜的趋势，给下游电池厂带来了向上掌控原材料供应链和向下传导成本的双重压力，下游电池厂因此开始积极找替代方案以提升对供应链的掌控能力。

国内首家钠离子电池公司中科海钠于 2017 年成立，依托中科院物理研究所技术的中科海钠公司已经研制出能量密度高于 135Wh/kg 的钠离子电池，平均工作电压为 3.2V，在 100% 深度放电，循环 1000 次后容量保持率为 91%，现已实现正、负极材料百吨级制备及小批量供货，钠离子电芯也具备了 MWh 级的制造能力，并率先完成了在低速电动车和 30kW、 100kWh 储能电站的示范作用。2021 年，宁德时代发布钠离子电池，并宣告 23 年实现量产。2022 年，传艺科技、维科技术等新进入者也纷纷宣告布局钠离子电池。确定钠电定位，吹响钠电产业化号角。宁德时代 2021 年 7 月 29 日发布其第一代钠离子电池，宣布采用普鲁士蓝和（或）层状金属氧化物/硬碳体系，定位为与锂离子电池相互补充。发布会意义在于证明钠离子电池的性能可用性和具体场景的落地，利用宁德时代强大的供应链影响力吹响了钠离子电池正式产业化的号角。但是发布会未直接提及的成本和循环性能有待长期考量。宁德时代在钠离子电池方面专利涉及金属氧化物、钠离子超导材料、普鲁士蓝等正极材料，已经有良好的性能表现，与现有生产工艺兼容性好，并且未来尚有改性空间。其中普鲁士蓝材料分子式为 Na1.989Mn[Fe(CN)6]0.997·2.185H2O，首次充电容量达到 169.5mAh/g，循环 50 次容量保持率 95%，1C 容量 89.2%，其制作工艺主要是共沉淀和干燥。O3 相层状四元金属氧化物材料 Na0.85Cu0.05Ni0.175Fe0.2Mn0.525O2 参杂 CuO 在 2.0-4.5V 下首次放电容量达到 164.7mAh/g，1C 循环 100 次容量 82.2%，Na0.85Li0.1Ni0.175Fe0.2Mn0.525O2 参杂 Li2CO3 在 2.0-4.5V 下首次放电容量达到 159.6 mAh/g，1C 循环 100 次容量 83.2%，其制作工艺主要是共沉淀和 900℃烧结。

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