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7月末宁德时代一场只有10多分钟的简短发布会后，此前在产业化道路走了十年左右的钠离子电池火了。
宁德时代作为动力电池行业龙头的带动作用，在钠离子电池这件事上表现得淋漓尽致。其实，在这之前国内外已有企业发布钠离子电池技术，甚至宣布实现产业化，但其影响力仅限于行业小圈子内。宁德时代的十分钟发布会，则把钠离子电池真正带入大众视野。
那么，钠离子电池技术是什么？宁德时代为何要力推这一新技术，它会对当下主流的锂离子电池技术带来什么影响，会挑战锂离子电池技术的行业主导地位么？
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蛰伏30余年的新技术路线
此前对钠离子所知不多的一些媒体非常兴奋，认为平地起惊雷，钠离子电池技术具有划时代的意义，将掀起动力电池行业巨变等。但实事求是地说，钠离子电池并不是一项革命性的新技术。
在化学元素周期表上，钠和锂的位置很接近，这意味着两者具备相同的工作原理和化学特性。上世纪60年代石油危机爆发后，寻找替代能源的技术研发人员就把目光瞄向了锂电池和钠电池。
从技术发展来看，钠离子电池与锂离子电池的技术研究几乎同步，都是从上世纪70年代开始。但最终，由于钠离子电池在安全性、能量密度与循环寿命上落于下风，技术研发和产业化远不如锂离子电池那样“大杀四方”，只在储能领域站稳脚跟。
但随着锂电池商业化进展迅猛，从手机到无人机，从汽车到轮船，上天入地的各种工业品都需要锂电池，研究界开始注意到锂资源的分布不均与严重匮乏的情况，开始寻找新的电池技术路线。
▲ 2010年以来，有关钠离子电池的技术论文呈井喷式增长
坐了30余年冷板凳的钠离子电池也再度受到重视，2010年以来，有关钠离子电池的技术论文呈井喷式增长。2011年，全球首家致力于钠离子电池产业化的公司英国FARADION公司诞生，随后，全球涌现一批相关公司，如美国Natron Energy、美国Aquion Energy、法国Tiamat、日本的岸田化学、松下、三菱等。
近年来，中国也出现一批公司开展钠离子电池的技术研发与产业化工作。例如2017年成立的中科海纳，拥有中科院物理研究所陈立泉院士、胡勇胜研究员为首的研究团队。
在宁德时代之前，中科海纳、浙江钠创、星空钠电等公司均已经推出量产钠离子电池并建立规模量产的生产线，但影响力并未出行业小圈子。虽然宁德时代出手更晚一些，钠离子电池产业化的时间表要到2023年。但得益于宁德时代的加入，钠离子电池在“电池茅”的明星光环下迅速出圈，一定程度上，将加速钠离子电池产业化的进程。
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为何一夜爆红？
为何钠离子电池此前不怎么受关注，宁德时代一出手就火了？除了宁德时代身为动力电池行业龙头老大哥强大的影响力，也和钠离子电池产业“天时地利人和”的发展环境有关。
在碳中和、碳达峰的双碳战略目标下，全球正掀起一场全新的能源革命。中科院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高曾在2021中国电动车百人会论坛上表示，眼下全球正掀起第三次能源革命。
第一次能源革命，动力装置是内燃机，能源是煤炭，交通工具是货车；第二次工业革命，动力装置是内燃机，能源是私有和天然气，交通工具是汽车；第三次工业革命，动力装置是各种电池，能源是可再生能源，能源载体有两个——电和氢；交通工具是电动车。
能源革命的时代浪潮之下，电动化显然不能只指望锂离子电池一条技术路线。技术路线应该多元化，但多年的技术研究又表明，电池领域的材料创新、开辟新技术路线没那么容易。能量密度最高的锂电池之外，钠离子电池就成为首选。
同样在2021中国电动车百人会论坛上，中国工程院院士陈立泉表示：“锂离子电池现在全世界都在做，如果说全世界的车都用锂离子电池来开，全世界的电能都用锂离子电池储存，根本不够，所以我们一定要考虑新的电池，钠离子电池是首选。”
从相关产业研究来看，和锂离子电池相比，钠离子电池原材料资源更丰富，没有资源被人“卡脖子”的风险；生产制造成本也更低。
从原材料角度来看，钠资源在地壳中的比例则有2.75%，且在矿石、盐湖、海水等中均有广泛的分布。而锂资源在地球上的储量相当低，只有0.0065%，而且锂资源自全球分布严重不均，目前70%的锂资源分布在南美洲。
中国锂资源储量虽然不低，位居全球第六，但是大多存在青藏高原的盐湖卤水中，优质硬岩锂矿相对稀缺。这导致中国锂盐厂原材料高度依赖进口，现阶段我80%锂资源依赖进口。
再加上，由于美国、欧盟加大电动车发展力度，全球电动化加速，对于动力电池的需求也水涨船高，动力电池企业纷纷开启新一轮大规模扩产，由此带来动力电池原材料价格一路上涨，锂资源供需不平衡的问题进一步凸显。
中金证券的研报显示，2020年底以来，锂价已上涨130%，从2020年底部的3.95万元/吨增长至目前（2021年8月3日）的9.10万元。据其测算，近碳酸锂价格上涨就带动锂电池原材料成本增加约5%。随着新能源汽车市场的发展，至2025年全球锂需求将迎百万吨级需求增量。
同时，全球锂资源项目的开发不确定性增加，难以匹配需求增长的速度和量级，未来锂价抬升的预期进一步增加了电池企业的成本焦虑。
5月21日，在宁德时代的股东大会上，宁德时代董事长曾毓群就表示，原材料价格上涨对于成本影响较大，并放出狠话：“如果谁在我们这儿拼命乱涨价，我们会把他们排除在外。”同时，曾毓群还透露一个重要信息：“我们的钠电池已经成熟了，氯化钠不能炒作，因为盐多。”
钠离子电池的另一大优势是成本更低。由于材料体系的差异，钠离子电池在正极、负极、电解液、集流体等原材料方面均可不同程度的实现降本。
陈立泉分享的数据显示，锂离子电池中最便宜的磷酸铁锂电池，每瓦时的原材料成本是3毛4，钠离子电池的原材料成本每瓦时是2毛6，更为便宜。
事实上，钠离子电池技术已经成为中外各国争相押宝的电池新技术。2020年，美国能源部公布了对电池研究计划的布局，着力开展对动力电池和储能电池的基础研究与先进制造，在此计划中明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系。欧盟储能计划“电池2030”项目公布了未来重点发展的电池体系，将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。
在中国，钠离子电池作为多元化技术路线的重要性也被明确。7月23日，国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，提出坚持储能技术多元化，加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范。
在业界看来，宁德时代这个时间节点推出钠离子电池，既是针对锂价格不断上涨的一个舆论战，打压一下市场哄抬锂价的疯狂之举；也是针对锂资源被人“卡脖子”的釜底抽薪之举，开辟新技术路线，多种技术路线应对电动化的多种应用场景，助力能源革命；同时展示行业龙头的强大技术实力和新技术储备，秀肌肉的同时巩固行业领先地位。
▲ 钠离子电池主要优势
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难以撼动锂电池的行业C位
真正令媒体感到兴奋的地方在于，宁德时代的钠离子电池，很可能突破钠离子电池此前的产业天花板，不再局限于储能领域，进入汽车行业实现量产装车。
从发布会介绍的情况来看，宁德时代借助高通量计算平台和模拟仿真技术，创新性地对材料的体相结构进行电荷重排，对材料表面进行重新的设计，解决了材料在循环过程中容量快速衰减这一世界性的难题。
同时，通过正、负极以及电解液等环节的材料创新，使得其钠离子电池的能量密度达到160Wh/kg，下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg，接近磷酸铁锂电池的水平。制造工艺也能与现有的锂离子电池生产线兼容。
为了推进锂离子电池的产业化，宁德时代还推出锂钠合璧的AB电池，通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制。锂钠混搭的电池系统不仅具有锂电池的能量密度优势，还新增钠电池的低温、快充特长等优势。
从宁德时代的发布来看，除了能量密度略低，钠离子电池在低温、快充方面优势明显，原材料来源更广，制造成本更低。看上去是个潜力无限的新技术。那么，钠离子电池将会对锂离子电池产生多大影响，能否挑战锂离子电池目前在电动化市场的绝对主导地位？
不同于媒体的多种兴奋解读与畅想，中金证券等多家证券研究机构给出的研报相对冷静。认为受制于循环寿命低，体积偏大，能量密度低等天然短板，钠离子电池主要适用于对能量密度要求不高的储能、两轮电动车、低速电动车、工程机械等行业，可以作为锂电池的很好补充，但不太可能动摇锂电池的行业主导地位。
▲ 考虑钠电池影响后2021-2025年锂供需平衡
中金证券的报告认为，钠电池原材料成本比磷酸铁锂低30%-40%，产业化加速后期成本优势将逐步凸显，或将在两轮车、小动力以及储能领域对铁锂需求形成有效补充。短期看，钠电池对锂需求影响有限，不改锂供需走向紧缺行业趋势。长期看，钠电池产业化不改锂需求刚性。
中金证券的研报预计，2025年钠电池对锂需求影响不超过3.7万吨LCE，占2025年总需求仅2.6％，对整体锂需求影响有限。考虑到钠电池替代因素，预计2021-2025年全球锂供需分别为+3.54万吨、+4.54万吨、+0.07万吨、-1.89万吨、-4.82万吨，不改锂供需走向紧缺趋势。
东北证券的研报认为，钠暂不可能替代锂成为动力领域主流技术方向，站在当前时点来看，钠电池对锂电池的替代性实际上很微弱，不应过分高估其商业价值。
从研究机构的研报来看，虽然钠离子电池在低温、快充方面表现更好，但化学特性决定了，钠离子电池在能量密度、循环寿命上无法挑战锂离子电池。钠离子电池最有可能替代的，是铅酸电池。
能量密度上，目前钠离子能达到的上限100-160 Wh/Kg，仅相当于磷酸铁锂能量密度的下限，150-220Wh/kg；和能量密度更高的三元锂电更没法比，量产平均水平达到200Wh/kg。
循环寿命上，相关研究证明，钠离子电池的循环寿命大约是锂离子电池的65%左右，能量密度比锂电池低20%。中科海纳此前公布的数据显示，钠离子电池的平均循环寿命是1000-1500次三元锂电是1500-3000次，磷酸铁锂则为3000-6000次。
▲ 各种电池电芯循环寿命对比（次）
这意味着，钠电池在车用主流动力场景仍存在瓶颈，或许可以在两轮电动车、低速电动车、储能等领域替代磷酸铁锂或形成互补，但不可能挑战三元锂电在长续航等高端车领域的主导地位。
宁德时代的发布会，也并未明确钠离子电池的使用前景，其强调的，也是作为锂电池技术的补充，要坚持技术多元化路线。
发布会上，曾毓群再次强调了宁德时代的三个战略方向：一是储能领域：以可再生能源发电和储能替代固定式化石能源。二是以动力电池助力电动车的发展，不断地提高电池性能，加速交通领域的全面电动化；三是以电动化和智能化的集成创新不断拓展应用场景，加快各领域的新能源替代过程。
总之，宁德时代的发布会“带火”了钠离子电池，甚至令人看到这一新技术“上车”的可能性，但研究机构和业内人士对此多持保留态度，认为以目前的技术水平来看，钠离子电池但想要大规模上车，替代锂电池，不太可能。动力电池领域的技术路线依然会是以锂电为主。
执笔：耿慧丽
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