钠电应用 蓄势已发
钠离子电池是一种以钠离子作为电解质的电池，相较于传统的锂离子电池，钠离子电池成本较低，资源丰富，环境友好。因此，越来越多的企业和研究机构开始关注钠离子电池的研发和应用。据预测，到2030年，全球钠离子电池的市场规模将达到数百亿美元。目前在应用市场方面，储能领域是钠离子电池的最大应用市场，其次为电动两轮车和新能源汽车。
“今年是钠电池产业发展的关键之年，产业链正不断完善，正极材料、负极材料、隔膜、电解液等与之相匹配的产业链雏形已现，产业发展逐步走向协同效应。”中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教表示，“同时，下游应用市场也在进一步打开，钠电池两轮车开启销售，新能源量产车型交付、大容量储能电站投运等好消息不断传来。”
在储能领域，国家发展改革委能源研究所可再生能源中心主任赵勇强指出，从新型储能技术路线来看，过去几年成本都在下降；从长期看，成本、安全、资源保障是其技术发展最关键的驱动因素。大规模新型储能发展的安全问题日益突出，钠离子电池因优良性能成为其技术路线之一。
在低成本高安全长寿命储能电池研究方向中，中南大学教授/博士生导师王海燕也提到，钠离子电池虽然能量密度偏低，但其在资源、成本、安全性、功率性能、低温性能等方面具有较大优势，且生产工艺兼容，可与锂离子电池形成互补，应用前景广阔。
在电动两轮车领域，锡山区人民政府区长顾文浩表示，在钠电池产业上，锡山积极拥抱“钠”风口，抢占“钠”赛道，依托自身“两轮电动车产量达全国三分之一”的产业优势，加快“钠电+电动两轮车”应用示范。
从钠电产业项目最新进展来看，2023年落地的盘古新能源项目全国首条钠离子电池柔性量产线正式投产，雅迪、新日、台铃等电动车头部企业钠电车型陆续投放市场，钠电池新兴产业与电动车传统产业在锡山实现了双向赋能、优势互补。
无锡盘古新能源有限责任公司董事长胡明祥指出，当前，电动自行车产业链已开始行动，本田、哈雷、杜卡迪等品牌摩托车开始转型电动化，华为鸿蒙、腾讯、美的等巨头也开始跨界参与电动自行车布局，铁塔换电、嘟嘟换电、弗迪电池等垂直企业开始布局钠电。
“不仅仅我国在发展钠电池，国际市场也在加码，也是未来的发展趋势”江苏新日电动车股份有限公司副总经理/总工程师雷宝荣提到，”相关机构预测2028年钠电将超过23亿美元“有点保守，如果中国钠电池应用取得突飞猛进发展，在国际市场出口是绝对主力。
雷宝荣进一步介绍，近十年中国电动车产销量一直处于全球领先地位、2023年达到约5680万台、保有量更是达到4.2亿（电摩类60%，每台用3kwh；电自类30%，每台用1.125kwh；外卖快递两轮车有1500万辆，再加3倍，三轮车10%，每台用3.5kwh），巨大的电动车存量、造成了巨大的蓄电池需求市场。其预测，如果4.2亿市场存量50%采用钠电池进行更换的话，钠电池的产值将超过2600亿元。
台铃科技股份有限公司副总经理石彬彬也表示，钠电技术可显著提高电动车的续航里程和充电速度，降低电池衰减速度，随着两轮电动车市场需求持续增长，钠电技术成为行业发展的新趋势。目前，钠电技术已在部分高端两轮电动车上得到应用，并取得良好市场反馈。
不过在新能源汽车领域，目前钠电池的市场渗透尚未真正开启。华友新能源科技（衢州）有限公司钠电事业部总经理滕鑫新介绍，在A00场景下，虽有多款钠电车型上市，但短期来看，A00场景不具备规模放量的条件， 持续降本、持续提升续航里程，关注宁德时代等是否真的可以把2021年发布会提到的锂钠混搭AB电池推向量产，是A00场景后续比较大的看点。
中国国际金融股份有限公司执行总经理/电力设备及新能源行业首席分析师曾韬表示，钠电池产业化正跨过0到1阶段。2021年锂资源短缺使得钠电池产业化重新提上日程后，目前，我国钠电池产业链配套已经初具雏形，进入导入期，多家企业已建成GWh级别电池产能，以及千吨级以上材料产能；同时，在储能系统、电动汽车、电动自行车等领域均已出现了商业化案例。他预计，2028年全球钠电池潜在市场空间达到50.1GWh。与此同时，钠电材料步入1到10阶段，2027年有望开启规模化供应时代。
技术驱动 向“钠”而行
可以看到，钠电池应用市场正渐次打开，这其中，技术的不断突破是主要驱动力。
“钠离子电池飞速发展，具备长寿命、宽温区、高倍率、易制造、低成本、高安全等明显优势，这些特性使得钠离子电池在新型储能和电动汽车领域具有巨大的潜力。”会上，中国科学院物理研究所副研究员谢飞指出，钠离子电池未来性能提升以及应用场景优化，最关键的核心点在于正极、负极、电解液这三个部分。其中，负极材料最主流的是无碳型材料，还有有机、氧化物、硫化物等等不同技术路线。
王海燕表示，无负极钠电池具有高比能、低成本的优势，是很有前景的下一代钠离子电池技术，并有望迭代至无负极钠固态电池体系。
“安驰科技作为一家传统的锂离子电池电芯制造商，在钠离子电池方面，也是紧跟着最新行业趋势，进行相关的研发和产品布局。”江西安驰新能源科技有限公司电芯产品副总监/博士刘夏介绍，锂电池的资源、安全、成本问题，催热了钠电池应用。钠离子电池材料体系发生变化，在正极、负极以及电芯方面还是要采取相应的措施，来适应钠离子电池体系。
北京希倍动力科技有限公司总经理/博士杨道均介绍，“公司开发了在行业内报道较高的钠离子电池，在25度情况下，260瓦时每公斤，在零下40摄氏度的情况下，还有204的比能量”。
“与锂电池的构造相同，钠离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。”深圳中兴新材技术股份有限公司副总经理、研究院院长张辉指出，钠电池通过改善不同材料性能助力化学稳定性、机械强度、润湿性、孔径大小及分布、热稳定性、薄型化、低成本等优势的同时，对隔膜性能也有特定需求。
在装备环节，浙江双元科技股份有限公司运营总经理边慧娟介绍了双元科技新产品在钠电各生产环节中的新应用。例如，CT无损检测，光管穿透电芯，多角度拍摄图像后，重建三维模型，可对局部进行切割，AI深度学习后可直接判定OH值；圆柱电池包膜检测系统，利用CCD获得电池侧面和上下两个面的图片信息，通过AI深度学习算法，完成对圆柱电池表面缺陷的判定，误判率≤3%，漏检率=0。
近日，电池网从国家知识产权局官网查询发现，据不完全统计，按照公开/授权日期来看，截至6月30日，今年新公布的钠离子电池领域相关发明专利达1681项，新授权发明专利达371项，实用新型专利达79项。
进入7月以来，从7月1日到7月15日，短短半个月的时间里，新公布的钠离子电池领域相关发明专利就超过了100项，达103项，新授权发明专利为39项，新授权实用新型专利为7项。
“未来几年钠电的技术更迭，会超过绝大多数人的预期。”滕鑫新介绍，华友钠电团队针对过去二十年的专利申请数量也进行了统计，2004年到2019年超过4900件专利申请量，从2020年到2024年将近四年有七千多件的申请量，钠电技术井喷式爆发。滕鑫新进一步拆解举例：“宁德系从2016年开始，做了钠电相关的专利布局，累计整个宁德系检索到有609次。”
前景可期 挑战犹存
目前，钠电池市场应用蓄势已发，技术研发百花齐放，未来增长潜力可期，但不可否认的是，钠电池依旧面临不少挑战。
今年6月，研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书（2024年）》显示，2023年中国钠离子电池实际出货量仅为0.7GWh，远低于之前预测的3GWh。
于清教认为，不管是在两轮电动车领域对铅酸电池的替代，还是在储能领域、新能源汽车领域与锂电池的互补，目前钠电池的成本优势还未能显现。因此，推动钠电池市场的扩容，降本势在必行，包括规模效应降本、技术进步降本、供应链环节降本等等。
曾韬分析称，2022年下半年以来，锂电产业链各环节相继进入下行周期，反映在报价端均下跌明显，目前多数锂电材料环节均处于盈亏平衡线，处于非合理报价状态，也导致锂电池BOM成本下降明显，目前三元/铁锂电芯单wh成本估算在0.46/0.34元。钠电池仍处于产业化初期阶段，规模效应尚未显现，因此其产业链报价仍距离理想报价仍有距离。
从当下来看，曾韬建议钠电产业链企业更多地需要往寻找差异化竞争优势上去努力。目前铜基钠离子电池性能全面超越铅酸电池，在能量密度等方面与磷酸铁锂电池还有一定的差距，但在低温性能、安全性、环保等方面与磷酸铁锂接近甚至更好。因此，钠电池目前综合能力已经贴近低速电动车、电动工具、户储领域等场景需求。
通过成本深入剖析，杨道均认为，探寻钠电机遇重在提升比能量。如何提升比能量？材料进步+工艺优化=高比能技术。杨道均指出，实现钠离子电池高比能量的四大技术方向分别为正极端、负极端、电解质，以及电极设计。根据相应材料特性亟待解决的问题，杨道均提出了相应策略，分别为：正极材料端，采用高熵策略稳定O3相结构，提升聚阴离子体系的电压；负极材料端，采用Sn基合金、P/C负极或金属负极，提供高容量；电解质，引入固态或凝胶态电解质，解决兼容性问题；电极设计，设计超厚电极与人工造孔工艺，提升活性物质占比，优化离子传导。
从整个成本的逻辑来看，多氟多新能源科技有限公司总经理许飞以60130全极耳、大圆柱电池对钠电池和锂电池进行了对比，结果是基本上钠电池的所有材料，平均到瓦时的成本全部比锂电池要高。
对此，许飞介绍，多氟多是最早通过三链合一的布局来发展钠电的企业，即通过材料的创新，实现电池体系的性能发挥，通过上下游产业链协同，实现钠电产业的发展。“我们现在有自己的正极、负极的中试线，行业率先产业化的千吨级NaPF6产线，我们希望可以和同行一起合作交流，把整个产业链做到垂直整合，应该是铅酸的逻辑来做这个事情。”
结语：数载饮冰，难凉热血。与锂电池几乎同时期萌芽的钠电池在新能源赛道上已经陪跑了30年，虽然挑战和争议不断，但希望和机遇同在：产业化道阻且长，规模化蓄势已发！
综合上述产学研用各界演讲嘉宾及与会代表的观点来看，尽管钠电池发展有所降温，但随着政策与标准的不断加码，企业布局与战略资本的持续发力，核心技术成熟度以及产业链完善度的日益提升，成本优势与规模效应的逐渐显现，下游应用市场以及新场景的有效扩容，钠电池产业的成长潜力与发展机会也将陆续释放。总之，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，钠离子电池有望在未来成为新能源领域中的重要组成部分。我们期待着钠离子电池技术的更加成熟和完善，为人类创造更加清洁、环保、可持续的未来。
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