經濟大省發文加碼 鈉電池再迎政策催化將迎產業化元年 鈉離子電池行業深度分析與投資預測報告

• 李波 2023年3月21日 來源：中研普華集團、央視財經、中研網 330 14
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廣東省人民政府辦公廳20日發布《廣東省推動新型儲能產業高質量發展的指導意見》。其中提到：攻關鈉離子電池技術，加強鈉鹽以及水系鈉離子電池等技術攻關，提升能量密度，解決壽命短、放電快等技術問題，并要求加快發展鈉離子儲能電池產業。

廣東省人民政府辦公廳20日發布《廣東省推動新型儲能產業高質量發展的指導意見》。

其中提到：攻關鈉離子電池技術，加強鈉鹽以及水系鈉離子電池等技術攻關，提升能量密度，解決壽命短、放電快等技術問題，并要求加快發展鈉離子儲能電池產業。

川財證券表示，鈉離子電池具備更高的安全性和較好的成本優勢，總成本相較于鋰電池低30-40%。雖然在能量密度和循環性能上不及鋰離子電池，但是在對能量密度和循環性能要求不高、成本敏感性較強的小型乘用車領域有望率先實現替代和應用。

東方證券也指出，我國鋰資源70%都需要進口，發展鈉離子電池有助于自主可控，鈉元素來源廣泛，價格低廉，在電動二輪車、低速電動車、儲能、啟停等應用場景具備較好的前景，2023年或將成為鈉離子電池產業化的元年。

公司方面包括：傳藝科技：鈉離子電池全產業鏈布局。中欣氟材：擬投資建設年產2.1萬噸新型電解液材料項目，包括1萬噸六氟磷酸鈉產能，其中5000噸六氟磷酸鈉設備正在定制中。

隨著化石能源的日益枯竭以及清潔能源如風能、太陽能的快速發展，全球能源消耗模式將逐漸從化石能源轉向新能源。而能源消耗模式的轉變很大程度上依賴先進的大規模儲能技術。

近年來，鈉離子電池技術由于鈉資源全球儲量豐富、成本低、具有與鋰離子電池類似的儲能原理和工藝技術等優勢，重新得到研究者們的青睞，發展成為一種極具應用潛力的儲能技術。

水系鈉離子電池基本情況

現有的二次電池技術都還不能滿足大規模儲能的要求。例如：鉛酸、鎘鎳電池含有大量有害的重金屬元素，大規模應用會在生產和廢棄階段造成嚴重的環境污染，而且對環境溫度要求嚴格，僅適用室內運行環境;鎳氫電池由于采用了昂貴的稀有金屬，價格上難于滿足大規模儲電的成本要求。

全釩液流電池除了采用了貴金屬外，還有毒性和腐蝕性的問題;鈉硫電池因為需要高溫，液態硫和金屬鈉對氧化鋁隔膜具強腐蝕性，容易造成燃燒事故。

相比于上述的傳統二次電池，有機系離子電池以離子在正負極的嵌入脫出和在兩極間擴散作為充放電基本原理，具有能量密度高，倍率高和循環壽命長的特點。

在性能上可以滿足儲能系統的技術要求。然而，由于其大量使用易燃的有機電解質，在生產和使用過程中會造成爆燃事故，有安全性問題缺陷。

而水系離子電池由于采用中性的鹽水溶液作為電解質，既避免了有機電解質的易燃問題，又克服了傳統水系電池的高污染，壽命短(如鉛酸電池)和價格昂貴(鎳氫電池)的缺點，是能夠滿足大型儲能技術要求的理想體系之一。因此，近年來，水系離子(鋰、鈉等)電池的研發越來越受到關注。

但是，地球上的鋰資源實際上是難以支撐大型儲能系統的應用需求的。于是，與鋰的化學性能類似的鈉被認為能夠替代鋰適用于水系離子電池體系。

鈉是地球上儲量最豐富的資源之一，可以說是用之不竭。價格也顯著降低，通常為鋰鹽的1/10。因此，水系電解質的鈉離子電池被認為是最有潛力的適合大規模儲能系統的電池之一，成為最近業界研究工作的焦點。

實際上，鈉離子電池的研究與鋰離子電池幾乎同時起步，早在20世紀80年代，人們就開展了有機系鈉離子電池正負極材料的研究。但是與有機系鋰離子電池相比，鈉離子電池的發展緩慢。

這主要是由于成功應用于有機系鋰離子電池中的正負極材料體系不能簡單地移植到鈉離子電池中。雖然二者都是以正、負極間離子嵌入-脫出反應的“搖椅式”機理作為充放電反應機理，可是因為鈉的離子半徑(0.102nm)比鋰離子和質子大許多，使得其嵌入反應困難。而且，負極材料在接受大體積的鈉離子的嵌入反應過程中，其晶格容易發生形變甚至坍塌，影響到電池的循環性能。

據中研產業研究院《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業深度分析與投資預測報告》分析：

鈉離子電池最大的優勢在于可實現5-10分鐘的快速充電能力，且無論是能量密度還是循環壽命，鈉離子電池都顯著優于鉛酸電池。相比于鋰離子電池，鈉離子電池有更好的安全性。

目前，鈉離子電池的循環壽命大約是鋰離子電池的65%左右，能量密度比鋰電池低20%。但是較低的循環次數和能量密度決定了鈉離子電池無法應用于電動汽車和手機電池等領域。

鈉離子電池可分為鈉硫電池、水系鈉離子電池、有機鈉離子電池、固態鈉離子電池。鈉硫電池主要以金屬鈉作為負極、非金屬硫作為正極、β-A12O3陶瓷管同時充當電解質和隔膜，是目前唯一同時具備大容量和高能量密度的儲能電池。

水系鈉離子電池行業分析

鈉離子電池未來將主要應用于儲能和動力兩個領域。在儲能領域，2021年07月15日，國家發展改革委、國家能源局發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》提出加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術開展規模化試驗示范，以需求為導向，探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用。因此，在政策的推動下，鈉離子電池有望加快應用于電網側、用電側和發電側儲能。

在動力領域，鈉離子電池將在兩輪車和電動汽車兩個方面得到應用。在兩輪車領域，由于鈉離子電池有有能量密度相對較低、安全性比較高的特點，因此有望實現在對鉛酸電池的逐步替代。

雖然水系鈉離子電池技術面臨著諸多挑戰，但它仍然為大規模儲能提供了一種安全、廉價、清潔和耐久的新體系。現在，越來越多的新材料，新構思和新技術被應用到水系鈉離子電池體系的開發中，其綜合性能也在不斷提升。

相信隨著研究與開發的不斷深入，在不久的將來一定能夠實現其在儲能上的大規模應用，從而推動以智能電網和可再生能源并網為代表的清潔能源的應用。

據調查，水系鈉離子電池平均售價略低于鋰離子電池，高于鉛酸電池，但在使用壽命上卻大大高于鉛酸電池，因此，水系鈉離子電池具有較好的市場前景，隨著技術水平的不斷提高。

水系鈉離子電池的生產成本有望進一步降低，未來水系鈉離子電池的售價將更加低廉。若能實現批量生產，未來批量生產售價可低至150美元/(kW?h)，即1.05元/Wh。

由于水系鈉離子電池行業仍處于幼稚期，參考目前鋰離子電池和鈉離子電池行業的毛利率水平，根據中研普華產業研究院的相關數據統計顯示，未來水系鈉離子電池行業的毛利率水平將穩定在34%-50%區間范圍內。

水系鈉離子電池行業發展特點分析

水系鈉離子電池研發和產業化時間都很短，技術層面還存在很多難題有待攻克。其主要問題有以下幾點。

(1)水是最常見的液體，同時也是常見液體中極性最強的。在水溶液中循環使用的電池，必須克服電極材料在水溶液中的溶解以及鹽溶液對電極的長期(10-20年)持續不斷的緩慢腐蝕。

解決這一問題的途徑不一，可以是開發新型的耐腐材料;亦可以是從電池設計的角度考慮，加強電極的成型后的強度以抗抵水溶液的侵蝕;

(2)由于水的理論電解電壓只有1.23V，因此極大地限制了水系鈉離子電池的質量比能量。目前已見報道的這類產品質量比能量均不超過25W·h/kg，比鉛酸蓄電池還低。在電解液的分解電壓不變的前提下，只能通過尋找或創造出更高比容量的正負極材料，才能提升整個電池的質量比能量;

(3)水系鈉離子電池是一種全新的電池體系，其電極的成型、集流體的選擇、電解液功能添加劑的開發等等一系列的工藝技術難題還需要不斷地被攻克，電池性能仍有很大的提升空間。

想要了解更多水系鈉離子電池行業詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2027年中國水系鈉離子電池行業深度分析與投資預測報告》。報告在總結中國水系鈉離子電池發展歷程的基礎上，結合新時期的各方面因素，對中國水系鈉離子電池的發展趨勢給予了細致和審慎的預測論證。

報告資料詳實，圖表豐富，既有深入的分析，又有直觀的比較，為水系鈉離子電池企業在激烈的市場競爭中洞察先機，能準確及時的針對自身環境調整經營策略。

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