近年來，鋰價暴漲與鋰資源緊張的恐慌，為鈉離子電池快速發(fā)展創(chuàng)造了契機。但今年以來，國內電池級碳酸鋰價格一度跌破20萬元/噸，市場隨之對鈉離子電池發(fā)展信心出現(xiàn)動搖。

 

       隨著鋰離子電池原材料價格回歸理性，是否還有必要再發(fā)展鈉離子電池技術？如何正確看待兩種電池技術的關系？鈉離子電池規(guī)�；瘧�用還面臨哪些亟待解決的問題？

 

碳酸鋰價格是鈉電價值試金石

 

       據(jù)了解，鈉離子電池的研究可以追溯到上個世紀80年代，幾乎與鋰離子電池同時起步，但受限于技術瓶頸其研究一度陷入停滯。直到2000年，硬碳負極材料的發(fā)現(xiàn)，才使得鈉離子電池的研發(fā)再次活躍。經(jīng)歷了幾輪諸如鋰離子電池原材料漲價問題，鈉離子電池價格低廉、無資源限制等優(yōu)勢逐漸凸顯，作為鋰離子電池替代技術路線獲得快速發(fā)展。2021年，電池頭部企業(yè)寧德時代發(fā)布第一代鈉離子電池，迅速催熱市場對鈉離子電池的熱情。據(jù)業(yè)內不完全統(tǒng)計，當前，從事鈉離子電池研發(fā)布局的企業(yè)超過100家。

 

       但市場的快速變化超出行業(yè)預期，今年，鋰電池原材料價格出現(xiàn)斷崖式下跌。市場擔憂：如果碳酸鋰價格繼續(xù)下行，鈉離子電池將喪失最大成本優(yōu)勢。

 

       浙江青鈉董事長王子煊在日前召開的高工鈉電峰會上算了一筆賬：碳酸鋰價格為20萬元/噸時，鈉離子電池的邊際成本領先24%左右；碳酸鋰價格為10萬元/噸時，鈉離子電池的邊際成本領先12%左右；若碳酸鋰價格回歸到5萬元/噸，鈉離子電池僅領先5%的邊際成本。

 

       星恒電源小電芯工程院鈉電項目組長談亞軍也拿出一組數(shù)據(jù)，以鈉離子電池正極、負極、電解液價格分別為3.5萬元、2.5萬元、1.5萬元為基礎，測算出鈉離子電池和鋰離子電池的成本交叉點是在碳酸鋰價格為6.5萬元/噸時。他認為，當碳酸鋰價格下行時，鈉離子電池主要成本占比的鎳源也會相應下跌。長遠來看，鈉離子電池仍具有成本優(yōu)勢。

 

       “碳酸鋰60萬元/噸的價格高位不可能長期持續(xù)，但價格并不是鈉離子電池的核心競爭力。不同化學體系的電池技術有著不同特點，鈉離子電池關鍵要找到其應用價值。”在中科海鈉總經(jīng)理李樹軍看來，碳酸鋰價格某種程度上是鈉離子電池產品價值的試金石，穿越產業(yè)周期是企業(yè)發(fā)展的必由之路。

 

尚未完成從“0到1”的突破

 

       事實上，2023年一直被認為是鈉離子電池的發(fā)展元年，不少企業(yè)宣布在這一年開啟量產。今年2月，行業(yè)首臺鈉離子電池試驗車搭載鈉電池裝車試驗；3月，雅迪發(fā)布搭載鈉電池的兩輪車；4月，寧德時代宣布，其鈉離子電池落地奇瑞車型。

 

       不過，這還談不上真正的應用。盡管鈉離子電池可以兼容使用鋰離子電池生產設備，但產業(yè)尚未形成健全的供應鏈。據(jù)悉，當前鈉離子電池存在多條技術路線，比如，正極材料可分為層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子型材料、普魯士藍（白）類化合物等；負極以軟碳、硬碳材料應用為主。目前，鈉離子電池沒有統(tǒng)一的形態(tài)共識，影響量產速度。不同技術路線也使得鈉離子電池的電壓平臺不同，迫使應用企業(yè)選用多型號逆變器來適配，研發(fā)更復雜的BMS電源管理系統(tǒng)。

 

       設備制造方面，中集海中技術總經(jīng)理鄧明能坦言，鈉離子電池產業(yè)化痛點很多，從實驗室試產到量產還有較長一段路要走，其中一大難題便是負極涂布，尤其是負極涂布的干燥技術。鈉離子電池負極目前多使用硬碳，其結構晶距大、空隙多，涂布干燥非常困難，鋰離子電池負極遇到的所有問題還將在鈉離子電池領域進一步放大，如干燥不均等。

 

       李樹軍認為，鈉離子電池應用面臨最大問題是能量密度低，當前鈉離子電芯能量密度為300Wh/kg左右，磷酸鐵鋰電池能量密度在360Wh/kg-380Wh/kg，前者還有較大技術進步空間。在他看來，鈉離子電池產業(yè)現(xiàn)在遠沒有完成從“0到1”的突破，達到百吉瓦時的規(guī)模還需要3-5年時間。

 

需找到合適應用空間  

 

       海四達電源研究院院長蘇金然指出，2022年，電池行業(yè)已進入太瓦時時代；2025年，市場規(guī)模會超過2TWh，到2030年將達到6TWh以上。在這個巨大市場容量中，鋰離子電池不可能一統(tǒng)天下，會有其他技術路線作為補充。

 

       “鈉離子電池不能僅僅從價格上競爭，要找到長處、找到適合的領域。”談亞軍指出，鈉離子電池具有長壽命、寬溫區(qū)、高倍率、高安全、低成本、可與鋰離子電池共線等優(yōu)點，這才是產業(yè)發(fā)展真正原動力。鈉離子電池向下可以替代鉛酸電池，向上可作磷酸鐵鋰電池的補充。

 

       易事特董長何佳同樣認為，鈉離子電池和鋰離子電池會長期共存，,只是不同階段分工應用會有不同，有些領域必須用鋰、有些可以用鈉。比如，鋰電不間斷電源（UPS）遲遲沒有大規(guī)模推廣，原因在于大家對鋰電安全擔憂，銀行、通訊運營商的電源基本還以鉛酸電池為主。未來，鈉離子電池有望替代鉛酸電池，應用在UPS、數(shù)據(jù)中心、低速電動車等領域。

 

       眾鈉能源首席科學家趙建慶進一步補充，支撐鈉離子電池未來市場預期的基礎還是成本。降成本主要有三方面：材料層面，包括正極、負極、電解液核心在內的材料需要整個產業(yè)鏈進行配套；電芯制造上，可以參照鋰離子電池的極限制造，采用創(chuàng)新的制造設備；量產方面，要通過規(guī)�；�降低成本。