上可制衡鋰電，下可對攻鉛酸，比起固態(tài)電池技術瓶頸的突破，個人覺得鈉電池的征途更加璀璨！作為同一主族的相鄰元素，Na和Li兩者化學性質相近，追溯歷史可知，兩者的研究屬于同一時代。石墨儲鋰機制的率先發(fā)現(xiàn)，鋰電池的商業(yè)化發(fā)展率先步入爆發(fā)期，鈉電池逐漸淡出主流視野。因為Na+相較于Li+半徑更大，導致石墨嵌鈉并不可行，這使得鈉電池的能量密度遠不如鋰電池，鈉電池的商業(yè)化進程也遠遠落后于鋰電池。隨著鋰資源的暴發(fā)戶式的漲價，鈉電池加速了商業(yè)化的進程。此外，雖然鋰資源儲量并不少，但可開采的鋰礦十分稀缺。即便中國的鋰離子電池產量占據全球的60-80%，但80%的鋰原料仍依賴于國外進口。依賴進口，就有被“卡”的風險。當初為了解決石油“卡脖子”問題而扶持的新能源行業(yè)，似乎迎來了新一輪的鋰資源“卡脖子”。這并不是整個行業(yè)，乃至國家層面愿意見到的事情。寧德時代成為了資本市場中第一個吃“鈉電螃蟹”的公司。2021年5月28日，寧德時代發(fā)布了第一代鈉離子電池，電芯單體能量密度達到160Wh/kg，直逼磷酸鐵鋰。自此開始，幾乎所有做鋰電的公司，都陸續(xù)公布了自己對鈉電布局的最新進展。20世紀70年代，被譽為世界鋰電奠基人的Michel Armand提出了“搖椅式電池”的概念。以鋰離子電池為例，在充電時，鋰離子由正極經過電解液“游”到負極中；放電時，鋰離子又從負極返回到正極。鋰離子在電池兩極間搖擺，故而得名“搖椅式”。鈉離子電池的工作原理幾乎與此相同。鈉電池主打儲能、低速車、兩輪車三大領域，預計25年需求達約70GWh，規(guī)模達400億元。鈉離子電池，首先是便宜。相比鋰離子，鈉離子在地殼元素中的儲備更豐富，因而成本低，目前碳酸鈉大約是3000元/噸，相比20幾萬元一噸的碳酸鋰，價格只有百分之一不到。此外，鈉電池的正負極均采用鋁箔，可以進一步降成本。其次是安全性。鈉電池可以在零電壓環(huán)境下保存和運輸，沒有運輸安全風險，即便短路，自發(fā)熱熱量也很少，不會起火或爆炸。最后是能量密度在目前的技術條件下，鈉電池的電芯能量密度大約為70-200Wh/kg，雖比不上三元鋰電的200-350Wh/kg，但已經可以與磷酸鐵鋰一戰(zhàn)（能量密度150-210Wh/kg），碾壓鉛酸電池（30-50Wh/kg）。綜合成本和性能，理論上，鈉離子電池已經可以平替磷酸鐵鋰，取代污染更嚴重的鉛酸電池。只要鈉離子電池能夠量產，市場是現(xiàn)成的。 （1）鈉電池具有成本低、倍率性能優(yōu)異、低溫容量保持率高、安全性高等核心優(yōu)勢，但同時也面臨著能量密度偏低等問題。（2）鈉電池與鋰電池材料差異主要體現(xiàn)在正負極材料、電解液以及集流體等主材。鈉電池原理結構類似鋰電池，雖制備工藝存在區(qū)別，但生產設備基本可兼容。（3）目前鈉電池處于商業(yè)化前期，預期主要下游應用方向為儲能、低速車、兩輪車三大領域，預計2025年全球需求達約70GWh，市場空間將達到400億規(guī)模。（4）目前鈉電池材料體系仍處于前期摸索階段，硬碳作為負極材料的確定性較高，能率先在硬碳材料取得技術突破且大規(guī)模量產的企業(yè)有望迎來投資機會。（5）由于正極材料、電解液和添加劑等活性物質也是提高鈉電池性能的關鍵材料，因此，低成本且來源穩(wěn)定的正極材料、電解液和添加劑等活性物質也將是我們關注的重點。
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