2024行業(yè)預(yù)測：中國市場鈉離子電池的發(fā)展前景尤其廣闊

• 黃文玉 2024年1月4日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 354 16
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鈉離子電池是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。2022年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)之一。鈉離子電池市場是一個新興領(lǐng)域，其市場規(guī)模正在不斷擴大。

鈉離子電池是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。2022年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)之一。現(xiàn)有的二次電池技術(shù)都還不能滿足大規(guī)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(guī)模應(yīng)用會在生產(chǎn)和廢棄階段造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且對環(huán)境溫度要求嚴(yán)格，僅適用室內(nèi)運行環(huán)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(guī)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(tài)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(tǒng)二次電池，有機系離子電池以離子在正負(fù)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(huán)壽命長的特點。在性能上可以滿足儲能系統(tǒng)的技術(shù)要求。然而，由于其大量使用易燃的有機電解質(zhì)，在生產(chǎn)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(zhì)，既避免了有機電解質(zhì)的易燃問題，又克服了傳統(tǒng)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(shù)要求的理想體系之一。

鈉離子電池市場是一個新興領(lǐng)域，其市場規(guī)模正在不斷擴大。由于鈉離子電池具有較高的能量密度、長壽命和環(huán)保等優(yōu)點，它們被廣泛應(yīng)用于電動汽車、儲能系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備、無人機和輕軌交通等領(lǐng)域。

鈉離子電池行業(yè)市場發(fā)展?fàn)顩r

近年來，水系離子(鋰、鈉等)電池的研發(fā)越來越受到關(guān)注。但是，地球上的鋰資源實際上是難以支撐大型儲能系統(tǒng)的應(yīng)用需求的。于是，與鋰的化學(xué)性能類似的鈉被認(rèn)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(zhì)的鈉離子電池被認(rèn)為是最有潛力的適合大規(guī)模儲能系統(tǒng)的電池之一，成為最近業(yè)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(jì)80年代，人們就開展了有機系鈉離子電池正負(fù)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(fā)展緩慢。這主要是由于成功應(yīng)用于有機系鋰離子電池中的正負(fù)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(fù)極間離子嵌入-脫出反應(yīng)的“搖椅式”機理作為充放電反應(yīng)機理，可是因為鈉的離子半徑(0.102nm)比鋰離子和質(zhì)子大許多，使得其嵌入反應(yīng)困難。而且，負(fù)極材料在接受大體積的鈉離子的嵌入反應(yīng)過程中，其晶格容易發(fā)生形變甚至坍塌，影響到電池的循環(huán)性能。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國鈉離子電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略預(yù)測報告》顯示：

鈉離子電池可利用廉價的鈉鹽取代鋰鹽作為電池關(guān)鍵原料,已經(jīng)成為新一代儲能電池研究的熱點，在快速發(fā)展的儲能領(lǐng)域，鈉離子電池有望成為重要的技術(shù)路線之一。在2017-2021年中，我國鈉離子電池供給量和需求量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，其市場價格走勢不斷下降，從2017年的7.14億元/GWh下降到2021年的6.66億元/GWh。從專利申請量來看，在2017-2021年間，中國鈉離子電池專利申請量整體上處于上升趨勢，其中2020年受疫情影響，鈉離子電池的申請量有小幅下降，較2019年減少33項，根據(jù)IP管家統(tǒng)計，2022年1-11月的申請量達(dá)到了1379項。

當(dāng)前國內(nèi)外多家企業(yè)已展開產(chǎn)業(yè)化布局，中長期規(guī)劃產(chǎn)能超過100GWh，正負(fù)極工藝路線嘗試較為豐富，各家在探索“性能-成本-安全-量產(chǎn)”平衡點，2022年下半年以中科海鈉為代表的鈉離子電池專業(yè)企業(yè)中試線、1GWh級別產(chǎn)線陸續(xù)投放，2023年以寧德時代為代表的鋰離子電池龍頭企業(yè)即將推出鈉離子電池批量生產(chǎn)方案。

鈉離子電池作為一種新的電池技術(shù)路線，吸引眾多鋰離子電池企業(yè)入場布局，其中布局鈉離子電池技術(shù)的公司就有寧德時代、鵬輝能源等等。從企業(yè)營業(yè)收入來看，寧德時代營業(yè)收入在2017-2021年間呈現(xiàn)逐年上升的走勢，其中2021年漲幅最大，主要是因為業(yè)務(wù)規(guī)模增長、產(chǎn)銷量提升帶動營業(yè)收入相應(yīng)增長，而毛利率受部分原材料價格上漲的緣故，則處于不斷下降的狀態(tài)。

鈉離子電池行業(yè)未來發(fā)展分析

2022年以來，工信部及國家發(fā)改委等部門出臺多份文件，為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展等提供政策支持，將進一步推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。2022年8月，工信部發(fā)布的《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》提出，加快鈉離子電池技術(shù)突破和規(guī)?；瘧?yīng)用。工信部等部門相繼出臺文件，進一步加大政策支持力度。在此背景下，鈉離子電池賽道涌現(xiàn)投資熱潮。機構(gòu)預(yù)測，隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進程不斷提速，未來兩到三年產(chǎn)能將持續(xù)釋放。

在中國市場，鈉離子電池的發(fā)展前景尤其廣闊。中國政府一直在推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鼓勵企業(yè)加大對新能源電池的研發(fā)和生產(chǎn)投入。同時，中國也是全球最大的新能源汽車市場，這為鈉離子電池的應(yīng)用提供了廣闊的空間?？偟膩碚f，鈉離子電池市場具有廣闊的發(fā)展前景，但也需要應(yīng)對各種挑戰(zhàn)和變化。企業(yè)需要加大研發(fā)投入、降低成本、提高性能指標(biāo)，以保持市場競爭力。同時，也需要關(guān)注市場需求和政策環(huán)境的變化，抓住市場機遇，推動鈉離子電池市場的可持續(xù)發(fā)展。

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