鈉離子電池行業(yè)研究：元年在即，未來可期.pdf

鈉離子電池行業(yè)研究：元年在即，未來可期。鈉離子電池和鋰離子電池的工作原理非常接近，但電池材料方面存在一定差異。鈉離子電池是利用鈉離子在充放電時(shí)，在正極、負(fù)極 材料中反復(fù)地嵌入、脫出，從而發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng)，故其工作原理與鋰離子電池相似。電池材料上的差異主要體現(xiàn)在正極、負(fù) 極和集流體方面。

正極主要有三種路線，層狀氧化物有望最先規(guī)模化生產(chǎn)。層狀氧化物比容量較高、壓實(shí)密度高，但空氣穩(wěn)定性一般。鈉電層狀氧化物 與鋰電三元正極的生產(chǎn)設(shè)備兼容，有望率先量產(chǎn)。普魯士藍(lán)/白化合物比容量高，價(jià)格低廉，但其結(jié)晶水的存在會(huì)影響電化學(xué)性能。聚 陰離子化合物穩(wěn)定性好、循環(huán)性能好，工作電壓高，但比容量較低、導(dǎo)電性差。

負(fù)極以硬碳為主，軟碳為輔。硬碳作為鈉電負(fù)極，其比容量較高，但由于其原料多為生物質(zhì)，產(chǎn)率偏低，成本高。硬碳原料多樣，其 中生物質(zhì)原料制備硬碳為主流選擇。軟碳相對(duì)于硬碳在結(jié)構(gòu)上更為有序，故儲(chǔ)鈉比容量較低，但采用煤、瀝青等原料，其成本低。

鈉電池材料成本相較于鋰電池大幅下降。其材料成本降幅在30%-40%，其降本原因主要在于：

1、金屬鈉地殼豐度高，價(jià)格遠(yuǎn)低于鋰。

2、 集流體不同。鋰電負(fù)極集流體必須為銅箔，而鈉電池正負(fù)極集流體可以均為更為便宜的鋁箔。

鈉離子電池需求有望快速增長。鈉離子電池在原料成本、低溫下的容量保持率、耐過放電性能優(yōu)于磷酸鐵鋰電池，并且其各方面性能 均超越鉛酸電池，有望應(yīng)用于電動(dòng)兩輪車（替代鉛酸電池）、A00級(jí)別電動(dòng)車以及儲(chǔ)能領(lǐng)域（替代磷酸鐵鋰電池）。據(jù)測(cè)算，全球鈉離 子電池的需求量有望從2023年3.6GWh增長至2025年65.8GWh，成長空間巨大。