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2023年7月底，在第二屆鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇上，比亞迪介紹了其在鈉離子電池方面的開發(fā)進展以及規(guī)劃，其中150Ah刀片電池已經(jīng)通過中試，可進行規(guī)?；纳a(chǎn)。其中層狀氧化物在 2023 年可以做到能量密度 140Wh/kg,循環(huán)壽命3600 次；而聚陰離子在2023年做到能量密度110Wh/kg，1C循環(huán)壽命可以做到 6000 次。

此外，早在2月底，中科海納率先發(fā)布其鈉電池產(chǎn)品，并在思皓花仙子A0級小車上展示了其鈉電池系統(tǒng)。隨后在4月18上海車展上寧德時代宣布其鈉離子電池將首發(fā)落地奇瑞車型，采用層狀材料和AB電池系統(tǒng)（類似于蔚來75kWh版本的LFP和三元混用）。6月中旬在工信部發(fā)布的第372批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》，奇瑞QQ冰激凌搭載的就是寧德時代生產(chǎn)的鈉離子電池，是一款總質(zhì)量1064kg，最高車速100km的小轎車。

除了上述幾家公司，鈉電池還有很多不到三年的初創(chuàng)企業(yè)，而且基本都是高校博士或者教授的研究成果進行孵化的企業(yè)，包括江蘇眾鈉，湖州超鈉，無錫鈉遠，深圳盤古鈉祥等。雖然時間不長，但進展可謂迅速。比如江蘇眾鈉在今年發(fā)布了聚鈉1號產(chǎn)品，用在輕型電動車上來取代鉛酸電池，給戰(zhàn)略用戶價格為599元一套，大約625元/kWh。

可以說2023年鈉電池在儲能，輕型電動車以及A0級電動汽車都實現(xiàn)了破冰的應用，再加上依然火爆的融資（9月份盤古鈉祥剛剛完成了無錫市政府主導的千萬級Pre-A融資），熱度只增不減。不過隨著鋰鹽價格的不斷下降，“平替鋰電”的聲音也在減弱。

參考Gartner炒作曲線，鈉電池目前可能正處于Stage 3過高期望的峰值期（可能馬上就會進入拐點向下）。那么除了成本因素以外，已經(jīng)量產(chǎn)的鈉電池目前還有哪些問題？為什么沒有取得預期的市場效果？這其中有哪些不能說的秘密，本文帶您一探究竟。

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(nèi)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(chǎn)品價值的試金石，穿越產(chǎn)業(yè)周期是企業(yè)發(fā)展的必由之路。

產(chǎn)業(yè)化面臨挑戰(zhàn)

鈉離子電池受追捧主要有兩個原因。一是價格優(yōu)勢。不同于鋰資源，地殼中鈉資源豐富且分布廣泛，在海洋和鹽湖中有巨大儲量，采用鈉離子電池基本不存在資源約束問題，且材料成本遠低于鋰離子電池。正極原料碳酸鈉價格常年保持在3000元/噸，遠低于碳酸鋰價格，正極其他主要元素鐵、錳、銅也都是大宗廉價商品，負極用的煤基材料以及集流體不需要用銅箔，比鋰電池所用材料成本低。

二是性能互補。盡管能量密度較低，但鈉離子電池的部分性能與鋰離子電池具有互補性。例如，鈉離子電池工作溫度區(qū)間寬于鋰離子電池的區(qū)間。鈉離子電池內(nèi)阻較大，短路時瞬時放的熱量較鋰離子電池少，溫升較低，在安全性方面具備優(yōu)勢。此外，鈉離子電池充放電倍率性能好，可實現(xiàn)功率快速響應，適合電力系統(tǒng)儲能應用。

但是，如今鈉離子電池的價格優(yōu)勢不再明顯。隨著企業(yè)加速布局鋰礦，國內(nèi)電池級碳酸鋰價格從今年年初開始快速下跌，進入4月更是跌破20萬元/噸。雖然此后逐步回升至30萬元/噸，但也僅為歷史高位的50%。業(yè)內(nèi)判斷，當碳酸鋰價格為20萬元/噸時，量產(chǎn)鈉離子電池成本為鋰離子電池的76%；而當碳酸鋰價格達5萬元/噸時，兩者成本差距僅約5%。碳酸鋰價格下降勢必削弱鈉離子電池的市場吸引力。

目前，鈉離子電池能量密度和循環(huán)壽命僅為磷酸鐵鋰電池的三分之二和二分之一，難以滿足乘用車動力電池需求。在成本方面，盡管鈉離子電池成本下降潛力巨大，但由于目前整體產(chǎn)量較小，鈉離子電池生產(chǎn)成本還是高于鋰離子電池。

此外，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化痛點還沒有得到解決。盡管鈉離子電池可以兼容使用鋰離子電池生產(chǎn)設備，但產(chǎn)業(yè)尚未形成健全的供應鏈。一是鈉離子電池材料體系尚未取得行業(yè)共識。以正極材料為例，層狀氧化物相關量產(chǎn)技術已基本攻克，但普魯士藍結晶水去除困難，相關制備技術仍在攻關，聚陰離子正極相關量產(chǎn)技術也處于開發(fā)階段。負極材料方面，硬碳比容量較高，但一般采用生物質(zhì)前驅(qū)體，產(chǎn)碳率低，成本和規(guī)?；写媪觿荨ｋ娊庖悍矫?，六氟磷酸鈉與六氟磷酸鋰合成工藝相似，但熱穩(wěn)定性欠佳。二是鈉離子電池技術標準尚不完善，不同技術路線下電池電壓平臺各異，對電池管理系統(tǒng)及逆變器也提出了更高要求。此外，鈉離子補償、壽命預測等技術還有待開發(fā)。

鈉電池還有希望嗎？

由于鈉離子電池在循環(huán)壽命方面的問題，其在大規(guī)模儲能領域的應用應該是減緩了步伐。鈉鈉電池面臨著跟鋰電類似的成本和性能的抉擇：性能較高的產(chǎn)品成本并不低，成本低的產(chǎn)品性能又差。此外由于今年動力電池裝機增量不足，碳酸鋰期貨價格屢創(chuàng)新低，年底可能在15萬以下了。而且去年很多公司也有鋰電池的存貨，現(xiàn)在也低價出售。

比如楚能新能源已經(jīng)宣布下半年其磷酸鐵鋰電芯價格不含稅0.5元/Wh, 含稅為0.57元/Wh, 加上系統(tǒng)差不多0.2元/Wh的成本，儲能系統(tǒng)的價格已經(jīng)來到了0.8元/Wh以內(nèi)。而目前鈉離子電池系統(tǒng)至少還得0.8元/Wh，壽命可能還無法達到LFP的6000次，在儲能領域其競爭沒有優(yōu)勢。

雖然如此，由于資源瓶頸問題，還是必須要大力發(fā)展鈉離子電池用來穩(wěn)定并制約鋰離子的價格波動，實現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的良性和健康發(fā)展。這不僅是中國，也是缺少資源的歐洲等國家的共識，這一輪最早的幾家鈉電池公司，包括英國的Faradion以及法國的TIAMAT也都是歐洲的。

在鑫欏鋰電上個月的高峰論壇上，湖南立方新能源的董事長兼總經(jīng)理涂健回顧了過去20年來的幾次鋰鹽價格波動，得到的結論也是類似的，那就是必須要用鈉電池的發(fā)展來制約鋰鹽價格波動，保證整個鋰電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

所以說雖然目前鋰電池價格跌倒了低谷，鈉電的應用不及預期，在儲能領域跟LFP相比也沒有優(yōu)勢，但是為了穩(wěn)定鋰鹽的價格，必須要繼續(xù)發(fā)展鈉電池。尤其是在動力和輕型電動兩個領域：

1. 動力方面：核心是高比能，哪怕是用高端的層狀材料也無所謂。因為鈉電池正極的成本低廉，低溫性能也好，跟LFP電池是很好地互補，所以在新能源A0級車市場是不錯的應用場景。一方面選用層狀材料做出高比能的電芯，另一方面跟成熟的LFP電芯混用，提高綜合性能。

這方面寧德時代在力推，比亞迪也在快速跟進。孚能科技跟江鈴合作的純電動轎車玉兔也在6月中旬上了公告?？梢妿状笾饕匿囯姵仄髽I(yè)都已經(jīng)沿著這個方向提前布局了。中科海納也跟江淮在思皓花仙子車型上進行了鈉電池的合作，也許2024年就能見到鈉電的車型開售。

在新能源領域的應用尤其是注意高溫產(chǎn)氣和高溫循環(huán)的問題，這也是硬碳負極的硬傷之一。上面比克的鈉電45℃循環(huán)壽命不到800，此前中科海納公布的數(shù)據(jù)也隱去了高溫存儲的容量衰減。而設備廠川源科技利用其生產(chǎn)研發(fā)的ACCFILIM原位體積測量系統(tǒng)，也測試了小軟包鈉電在45℃循環(huán)情況，結果發(fā)現(xiàn)兩種電解液配方產(chǎn)氣都比較嚴重。高溫產(chǎn)氣問題后續(xù)還需要結合材料包覆以及電解液配方優(yōu)化來綜合解決。

2. 輕型電動車：這方面眾多初創(chuàng)鈉電公司都有所布局。核心并不是高比能，而是低成本，所以其主要路線不僅有層狀材料，還有聚陰離子等。

江蘇眾鈉就是其中的一個代表，采用低成本的硫酸鐵鈉正極，給戰(zhàn)略用戶的價格才625元/kWh, 不過沒有規(guī)模效應，大概率這個是虧錢的。就好比當年上海華誼新材料中試線的LMFP材料，其售價也非常低，也是出于先占領市場的目的。

不過這個領域的應用面臨著鉛酸電池的競爭，在鈉電池壽命不及預期的情況下，推廣還是有難度的。所以必須要優(yōu)化硬碳負極，也包括BMS充電控制策略等，來提高壽命。

原標題：產(chǎn)業(yè)化面臨挑戰(zhàn)，已經(jīng)量產(chǎn)的鈉電池目前還有哪些問題？