隨著碳酸鋰價格的飆升，成本更低、資源存儲更豐富的鈉離子電池再次受到關注。事實上，實現規模化生產后，鈉離子電池在安全性、成本等方面與鋰電池相比更具優勢，但由于目前還在中試階段，大規模的實際應用將暫時受限。鈉離子電池能否成為未來的主流動力電池？主要應用在哪些領域？

 

鋰電池供不應求引發行業焦慮

 

2020年開始，鋰電池行業經歷了大幅度的供需收緊。行業研究機構中金公司數據顯示，截至2021年8月，電池級碳酸鋰價格已由2020年底部的3.95萬元/噸，增長至9.1萬元/噸，電池企業壓力陡增。

 

需求的快速提升，是這一輪鋰鹽價格上漲最核心的因素。近年來，我國新能源行業保持高速增長，全國的新能源汽車產銷規模已于9月突破200萬輛。

 

有業內人士預測，到2025年，全球鋰需求將迎百萬噸級需求增量，而鋰資源項目的開發具有不確定性，或難以匹配需求增長的速度和量級，鋰價抬升的預期進一步增加了電池企業的成本焦慮。

 

此外，鋰資源緊缺帶來的供應安全焦慮，也導致電池廠商更有動力尋找鋰資源的替代選項。根據測算，2020年國內約74%鋰鹽供給的原材料來自進口澳礦，原材料供給對外依賴程度高且供給來源高度集中。

 

多重因素驅動下，今年7月，鋰電巨頭寧德時代正式宣布推出鈉離子電池。面對投資者有關鈉離子電池量產預期的提問，寧德時代稱已啟動鈉離子電池產業化布局，2023年將形成基本產業鏈。寧德時代的入局，讓鈉離子電池受到業內的高度關注，“鈉離子電池替代鋰電池成為未來主流動力電池”呼聲漸起。

 

原材料成本有望降低30%-40%

 

鈉離子電池技術受捧并非偶然。“鈉離子電池使用的材料是鈉鹽，性狀穩定，因此安全性較高。此外，鈉資源更加豐富，除了氯化鈉以外，鈉鹽有碳酸鈉、硝酸鈉、硫酸鈉、硫代硫酸鈉等化合物，因此鈉離子電池的原材料不會像鋰電池一樣有儲量不足的擔憂。”一位來自中科院大連化物所的研究員告訴記者。

 

“鈉離子電池實現規模化生產后，成本將低于鋰電池。”上述研究員認為，除了儲量豐富將極大緩解供應安全焦慮以外，鈉離子電池的成本、低溫性能優勢顯著。

 

根據鈉離子電池研發企業中科海納的數據，產業化后鈉離子電池原材料成本僅0.29元/瓦時，相比磷酸鐵鋰0.43元/瓦時的價格具有明顯優勢，預計實際原材料成本將相對磷酸鐵鋰電池降低30%-40%。

 

據寧德時代介紹，其第一代鈉離子電池能量密度略低于磷酸鐵鋰電池，但在低溫和快充方面有明顯優勢。第一代鈉離子電池電芯單體能量密度達160瓦時/千克，在零下20攝氏度低溫的環境下，仍然有90%以上的放電保持率，高于鋰離子電池，低溫性能優越。常溫下，鈉離子電池充電15分鐘，電量可以達到80%。

 

此外，在制造工藝方面，鈉離子電池已經可以實現與鋰離子電池生產設備、工藝的兼容，產線也能進行快速切換，可以實現鈉離子電池產能的快速布局。

 

大規模應用尚需時日

 

記者了解到，寧德時代雖已推出鈉離子電池量產計劃，但在今年8月宣布的582億元募資的擬定項目，并不涉及鈉離子電池相關項目。

 

在業內人士看來，盡管鈉離子電池優勢明顯，但現階段的制備工藝、體積質量以及較低的能量密度，都導致它短期內難以大范圍鋪開應用。

 

實際上，鈉離子電池應用在主流動力場景仍存瓶頸。中金公司的報告分析指出，由于鈉離子電池在能量密度上存在明顯瓶頸，短期內鈉離子電池對鋰需求影響有限，不影響未來五年內鋰供需走向緊缺的趨勢；長期來看，鋰在電池領域的需求剛性不會改變，鈉離子電池更傾向于作為鋰電池的差異化補充。

 

“鈉離子電池發展處于發展初期，一些技術問題還沒解決，距離真正的大規模產業化應用還有距離。由于研發時間不長，相比鋰電池，鈉離子電池整體性能還有較大差距，材料性能還需進一步優化。此外，由于規模效應還未顯現，鈉離子電池的成本優勢待挖潛。”上述研究員認為，基于鈉離子電池在能量密度、循環壽命以及環保性等方面的優勢，鉛酸替代將是短期內的應用“主戰場”，有望在兩輪車、小動力以及低端儲能領域對鉛酸電池形成替代。

 

“盡管市場出現了鈉離子電池討論熱潮，但以目前的研發進展來看，應更多聚焦于技術研發攻堅。在產業化條件尚未成熟前，市場不應一哄而上布局鈉離子電池。”上述研究員稱。