一、事件背景
近年来，发展清洁能源成为世界多数国家的共识，为解决新能源发电在时间和空间上的局限，提高新能源的利用率，储能技术的重要性日益凸显。作为锂离子电池的“孪生兄弟”，钠离子电池迎来了以性能较好、成本控制潜力较大为核心竞争力的历史机遇。8月25日，工信部表示将适时开展钠离子电池标准制定，统筹引导钠离子电池产业高质量发展。
此外，锂矿作为贵金属矿产储量有限，再加上疫情、全球政治等因素影响，近日锂精矿价格持续上涨。9月20日，“全球锂矿价格走势的风向标”Pilbara锂精矿拍卖价创新高，最终成交价为离岸价6988美元/吨，考虑汇率变动后，价格实际的环比涨幅为14.3%，对应的碳酸锂含税成本约51万元/吨。锂电池成本大幅提升，势必给产业链带来压力。同时由于新能源汽车及其他新能源产业的发展，下游明显的需求体量在持续扩大，供不应求的情况在加剧。
二、工作原理
钠离子电池工作原理与锂离子电池相似。充电时，Na+从阴极脱出并嵌入阳极，同时电子通过外部电路，此时阳极处于低电势富钠态，阴极处于高电势贫钠态，嵌入阳极的Na+越多，充电容量越高；放电时，发生相反的过程，Na+从负极脱出，嵌入正极，正极回到富钠态，回到正极的Na+越多，放电容量越高。与锂离子电池构造相同，钠离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料：主流钠离子材料包括聚阴离子型化合物、层状过渡金属氧化物以及普鲁士蓝类化合物。
负极材料：目前常用的钠离子负极材料为硬碳和软碳材料。
电解质：与锂离子电池电解质相同，钠离子电池电解质分为液体电解质、固液复合电解质、固态电解质。电解质盐一般为NaPF6，合成方法与锂离子电池电解液相似。
三、电池优势
1、资源优势：钠资源供需关系稳定，价格波动小
钠在地壳中含量很高，地壳丰度为锂元素的1000倍以上。随着新能源产业的蓬勃发展，电池级碳酸锂价格持续上涨。数据统计显示，2022年以来碳酸锂平均单价高于40万/吨，而与之对应的钠离子电池原料轻质纯碱维持在0.2-0.4万元/吨，不到前者的1%。而纯碱资源极为丰富，且涉及行业众多，开采成本在可预见的未来也不会有所上升，因而钠资源的供需关系更稳定，不易出现供给缺口，钠离子电池下游生产商的原材料货源有充分保障。
同时，我国固体离子学和能源材料专家，中国工程院院士陈立泉曾在中国电动汽车百人会的讲话中强调：“全世界的电能都用锂离子电池储存，根本不够，钠离子电池是新电池首选。”锂、钴、镍本身的储量就是有限的，不一定足以支撑锂电行业顺利迈向TWh时代。
2、成本优势：钠离子电池价格低廉且性能良好
钠离子电池相较锂电子电池成本更低廉。钠电池由于嵌入效率低，能量密度受影响，但成本优势显著。钠离子电池正极材料无须价格较高的锂盐，也可以使用铜基正极材料以避免价格较高的过渡金属元素化合物，据数据显示，钠离子电池铜基正极成本相比磷酸铁锂正极可降低近60%；同时，由于钠与铝不易发生合金化反应，集流体可以全部使用铝箔代替铜箔，成本可降低近70%。
另外，钠离子电池负极材料可以使用价格较低的无烟煤加工获得，隔膜与锂离子电池类似，两者基本维持与锂离子电池相近的成本。根据中科海钠的综合测算，钠离子电池成本相比性能接近的磷酸铁锂电池可降低约30%-40%。目前，钠离子电池制造工艺尚未完全成熟，制造规模较小，其制造成本约为1元/Wh，与三元锂电池相当。而据中科海钠预测，在规模效应的加持下，钠离子电池成本有望进一步压缩至0.2~0.3元/Wh。
3、安全优势：安全性能好，运输不易起火
钠离子电池安全性能好，体现在测试环节，表现就是能在针刺、挤压、过充、过放等安全项目测试中做到不起火不爆炸；而在运输环节，则表现为可以实现0V运输，降低电池运输的安全风险。锂离子电池用铜箔作为负极集流体，当处于低电压时，铜箔易氧化，导致电池性能衰减及电池失效。为避免出现这种问题，锂离子在运输前，一般要把电量充到80%以上。相比低电量电池，高电量电池的运输风险更高。
而钠离子电池用稳定性更好的铝箔做负极集流体，不用担心电压低导致电池性能衰减、失效的问题，所以可以在运输前将电量完全放空，保障运输安全，又不影响后续的电池性能。
四、未来展望
1、钠离子电池产业化加速，先行者将受益
钠电产业化提速，钠离子电池产品接连发布。目前我们统计到至少9家公司已经研发出可用的钠离子电池产品，其中以中科海钠、宁德时代的技术为最领先。按类型来看，最重要的正极材料部分专利数量最多为79个，其中中科院物理所与中科海钠偏重过渡金属氧化物，共申请相关专利25个；宁德时代目前倾向于普鲁士蓝类似物路线，相关专利共16个，另有其他正极相关专利9个。
2、上市公司积极布局，覆盖多个生产环节
目前已有多家上市公司存在钠离子电池产业链相关布局，包括电芯电池、正极材料、负极材料、电解液、隔膜、补钠技术、电池生产设备等各个环节。电芯方面，三峡能源与中科海钠合作已建成全球首条1GWh级规模化生产线；正极材料方面，振华新材已具备层状氧化物材料千吨级生产能力；容百科技也已具备吨级生产能力，正与下游客户继续合作开发。负极材料方面，杉杉股份的硬碳石墨复合材料已进入中试阶段。S同兴环保(sz003027)SS传艺科技(sz002866)S
