2021年7月29日，新能源巨头宁德时代发布第一代钠离子电池，引起了行业的关注和热议，钠电产业正式走到台前。
第一代钠离子电池能量密度高达160Wh/kg，常温下充电15分钟，电量可达80%以上，在-20°C低温环境中也拥有90%以上的放电保持率。
宁德时代已经启动钠电池产业布局，同时欢迎各机构和上下游共同加速钠电池产业链的完善和发展。
新的一年特意补习了钠离子电池基础知识，和大家分享下我的学习笔记。
钠和锂是元素周期表的同一族元素。钠电池的研究始于20世纪70年代，几乎与锂电池同步，但后来钠电池的研究有所停滞。
早期钠电池的电化学性能并不理想，直到2010年左右钠电池材料取得实质性进步，容量和循环寿命方面有了很大提升。
钠电池与锂电池工作原理相似，主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。
钠电池生产工艺与锂电池接近，也包含正极、负极、电解液和隔膜等环节。
钠电池重新走到台前，主要还是因为锂电池产业链对锂矿的依赖性太强，而锂盐的价格在2021年涨了接近10倍。
再加上全球范围锂的储量并不丰富，总有使用枯竭的时候。我国作为新能源大国，锂资源的储量仅占全球的6%。
相比而言，钠在地球的含量是锂的400多倍，而且容易取得，因此钠电池有望凭借成本优势成为锂电池的有益补充。
相比于锂电池，钠电池核心优势主要体现在成本相对较低、高安全性、倍率性能和低温性能优异等方面。
前面提到钠的资源储量非常丰富使得成本较低，另一个原因是钠电池的工艺环节成本也低于锂电池。
正极方面，锂电池的材料为三元锂或磷酸铁锂，而钠电池的正极主要分为层状金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物三条线路，其中层状金属氧化物技术较先进，且成本较低（原料为铁锰铜等）。
负极方面，钠离子电池多以硬碳为主（前驱体较多），石墨化难度较高，具有可逆容量高、低电压等优势。中科海纳使用无烟煤作为负极前驱体，进一步降低了成本。
钠电池的电解液为钠盐，成本低于锂盐。在集流体方面，钠电池可以使用廉价铝箔替代锂电池的铜箔，降低了成本和安全风险。
在性能方面，钠离子电池的充电速度非常快，宁德时代新闻发布会提到，常温下充电15分钟，电量可达80%以上。
另外在低温环境，钠离子仍能保持80%以上的容量。钠电池的瞬间发热量少，总的安全性能也高于锂电池。
钠电池的优势很明显，但缺点同样明显，即能量密度和循环寿命有待改进。
目前，钠电池的循环寿命仅2,000次左右，而磷酸铁锂电池拥有超过5,000次的循环寿命。
磷酸铁锂电池的能量密度为120-180Wh/Kg，而钠电池的能量密度为100-150Wh/Kg。
宁德时代在钠电池发布会上也提到，钠离子电池单体能量密度能达到了160Wh/Kg，下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/Kg以上。
受限于能量密度和循环寿命，目前钠离子电池只能作为锂电池的替补，在一些对能量密度要求不高、循环寿命略低的场景发挥作用。例如，电动两轮车、中低端储能等领域。
通过技术和能量密度的对比，很容易得出这样的结论，锂电池技术成熟、但锂盐价格较高，未来有价格下降的预期。钠电池技术有待进一步成熟，并且尚未形成产业化，再加上能量密度的短板，在重要场合很难和锂电池抗衡。
基于前述的替补角色，钠电池的产业化自然受到一定的影响。
有消息称，2023年是钠电池的元年，主要还是因为宁德时代预计2023年将形成钠电池基本产业链。
同行业公司中，华阳股份在2022年10月公告，全资孙公司的钠离子电芯生产线设备安装调试已完成，并实现了钠离子电芯生产线出品。
传艺科技的钠离子电池项目一期2GWh产能拟于2022年年底前完成厂房及中试线的建设施工和产品中试，并于2023年初完成2GWh产能的投产。
维科技术在南昌计划建设年产2GWh钠离子电池项目，并且与钠创新能进行了战略合作。
以上信息为2022年中期的信息，不是目前最新的投资进展，这里仅作为例证，说明钠电池的投资建设还在持续进展。
如果从技术角度，钠电池能够突破能量密度和循环寿命限制，则较锂电池具有显著的优势，届时整个钠电池的产业链也将受益于技术的变革。
我们来看看产业链情况，下图为华福证券的汇总整理，挺清晰的，各位可以根据工艺环节来挖掘有价值的信息。
虽然我们不是电池产业界的专业人士，但通过公开资讯和上市公司公告，能够对钠电池进行基本的梳理。
钠电池的发展，虽然受到了一定的短板限制，但长远看，只要材料科学有所进步，钠电池的短板也随之解决。
2023年1月4日，传艺科技公告，控股孙公司2023年度向德博新能源提供不少于2GWh的钠电池。公告说明钠电池产业化已经有了一定的眉目，未来，钠电池发展成什么情况，我们边走边看。
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