钠电池行业报告：钠离子电池（26页）

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。