本報記者 龔夢澤

    近年來，在全球能源轉型和“碳中和”目標的推動下，鈉離子電池（以下簡稱“鈉電池”）作為一種新型儲能技術，憑借諸多性能及生產原料上的優(yōu)勢，受到了廣泛的關注和重視。

    根據(jù)工信部2024年11月6日發(fā)布的《新型儲能制造業(yè)高質量發(fā)展行動方案（征求意見稿）》（以下簡稱《征求意見稿》），要持續(xù)提升高安全、高可靠、高能效、長壽命、經(jīng)濟可行的新型儲能產品供給能力。

    《征求意見稿》同時明確，推動鈉電池、液流電池等工程化和應用技術攻關。

    “與其他電池相比，鈉電池在資源、成本和安全等方面具有優(yōu)勢。”中南大學教授、化學電源與材料研究所所長唐有根在接受《證券日報》記者采訪時表示，隨著層狀金屬氧化物和聚陰離子型正極材料體系鈉電池有望率先實現(xiàn)量產，未來鈉電池正極材料將呈現(xiàn)多元共存局面，以滿足不同場景的具體需求。當前，鈉電池已處于產業(yè)化初期，隨著應用場景的不斷擴大，多種規(guī)格鈉電池產品將實現(xiàn)規(guī)模化量產供應，迎來屬于鈉電池的新時代。

    2025年開年之初，鈉電池已站上產業(yè)爆發(fā)的歷史關口。鈉電池的“元年”啟程萬事俱備，只待龍門一躍。

    產業(yè)化提速

    “鈉電池并非新鮮產物，其與市場對鋰離子電池的研究時點相差不大。鋰離子電池由于更符合產業(yè)需求，導致發(fā)展較快，相比之下，鈉電池產業(yè)化之路則稍顯滯后。”萬創(chuàng)投行研究院院長段志強告訴記者，近年來，隨著鋰離子電池（以下簡稱“鋰電池”）原材料漲價、產品供需失衡等問題的頻發(fā)，使得鈉電池價格低廉、無資源限制、寬溫域等優(yōu)勢逐漸被市場放大，作為鋰電池替代技術路線，鈉電池獲得了企業(yè)的高度關注，產業(yè)化步伐也隨之加快。

    在過去一段時間里，作為與鋰電池技術原理、工藝流程相似，原材料卻更加易得的“兄弟”產品，鈉電池一度被行業(yè)寄予厚望。從資源供給來看，地殼中鈉儲量為2.75%，儲量豐富，且分布均勻，成本低廉，自主可控。而地殼中鋰儲量僅為0.0065%，相差400倍以上，且分布極不均勻，不同地區(qū)資源屬性差距較大，存在因地域分布限制、價格波動等帶來的供應鏈瓶頸與“卡脖子”風險。

    近年來，隨著鋰電需求大爆發(fā)，鋰資源供給告急的焦慮也在逐步蔓延。按照行業(yè)內說法，如果無法找到循環(huán)利用方法和替代產品，鋰資源可能在十年內被消耗殆盡。根據(jù)目前的儲量估算，如果將自然界中鈉資源的1%做成鈉電池，按照全球儲能每年新增1TWh（太瓦時）計算，能滿足約150億年的儲能市場需求。

    核心材料特性方面，鈉電池寬溫域的特性使其能有力應對從零上40攝氏度到零下40攝氏度的極端環(huán)境場景。“在零下20攝氏度時，鈉電池最大容量可達到不低于80%，而鐵鋰電池則低于60%。而在零上60攝氏度以上時，鐵鋰電池性能也有較大衰減，鈉電池卻仍能穩(wěn)定運行。”唐有根表示，結合鈉電池高溫低溫的穩(wěn)定性、壽命、倍率等因素考量，其維護成本低，全壽命性能更佳，體現(xiàn)出了效率和經(jīng)濟性上的優(yōu)勢。

    基于此，近年來鈉電池的產量呈現(xiàn)出快速增長趨勢。據(jù)高工產研鋰電研究所統(tǒng)計，2021年中國鈉離子正極材料的產量為900噸，到2023年產量一躍超過了8000噸。另據(jù)中研普華產業(yè)院統(tǒng)計，2025年，我國鈉電池規(guī)劃產能已達到60GWh（吉瓦時）。全球范圍內，預計到2030年，全球鈉電池需求將增長至526GWh，潛在市場空間非常大。

    成為市場新寵

    截至2024年6月底，我國并網(wǎng)風電和太陽能發(fā)電合計裝機達到11.8億千瓦，歷史性地超過煤電裝機規(guī)模，發(fā)電量的占比也提升到20%。與此同時，隨著“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”建設的逐步推進，我國百兆瓦級大型電站占比也從2020年的23%提升到了2024年上半年的58%，波動性新能源的持續(xù)高速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性面臨著日益嚴峻的挑戰(zhàn)。

    在此背景下，電力儲能，尤其是大容量、差異化、長時段儲能的需求亟待滿足。這一市場普遍看好的萬億元級賽道，給鈉電池的規(guī)模化發(fā)展提供了巨大的需求空間。

    在應用場景上，除了常規(guī)的電力儲能項目，鈉電池最可能在兩輪車和低速車領域占據(jù)重要的市場份額。“兩輪車對電池要求相對較低、帶電量也不高。相比當下普遍搭載的鉛酸電池30Wh/kg（瓦時每千克）至50Wh/kg的能量密度和300次的循環(huán)壽命，鈉電池的能量密度4倍于前者，循環(huán)壽命更是遠遠超出前者。預計未來三年內，在二輪車和啟停電池市場上，鉛酸電池就會被鈉電池取代。”唐有根說。

    當前，在低速車領域，雖然受制于化學特性和成本因素，鈉電池在該領域應用空間有限，但隨著鈉電池的循環(huán)性能進一步提升以及規(guī)模化降本，其有望實現(xiàn)對鋰電池部分應用場景的替代，如小型純電動車、電動船舶、電動大巴等對能量密度要求低，成本敏感性強的領域，最終構建起“鋰鈉互補”的生態(tài)，走向“鋰鈉齊飛”的未來。

    前景在望，頭馬先行。日前，寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱“寧德時代”）公布了一項重要進展，公司第二代鈉離子電池的研發(fā)工作已經(jīng)完成。據(jù)公司首席科學家吳凱介紹，這款電池能量密度突破了200Wh/kg，能夠在零下40攝氏度的極端低溫環(huán)境中正常放電。更令人期待的是，這款電池有望在2025年正式推向市場。

    比亞迪股份有限公司（以下簡稱“比亞迪”）旗下弗迪電池有限公司產品線總監(jiān)張劍對外表示，比亞迪鈉電池的開發(fā)已進入到圍繞（降低）成本的第二階段，其BOM（物料清單）成本預計在2025年可以和磷酸鐵鋰電池持平，遠期將做到磷酸鐵鋰電池的70%以下。

    全球兩大電池龍頭企業(yè)篤定的表態(tài)，也為鈉電池行業(yè)的發(fā)展吃下“定心丸”。此外，隨著孚能科技（贛州）股份有限公司、中科海鈉科技有限責任公司等推出的鈉電池產品成功應用于電動車領域，更為鈉電池行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支撐和示范效應。

    材料端受關注

    前瞻產業(yè)研究院公布的數(shù)據(jù)顯示，2018年至2023年期間，中國鈉電池行業(yè)相關廠商研發(fā)投入規(guī)模呈逐年增長趨勢，2023年研發(fā)投入規(guī)模已達557.19億元。此外，資本市場也對鈉電池行業(yè)表現(xiàn)出濃厚的興趣，越來越多的企業(yè)獲得了風險投資和私募股權融資的支持。

    鈉電池主要由正負極材料、集流體、隔膜、添加劑、電解液等構成。其中，鈉電池與市面上其它電池的核心差異在于正負極材料，例如正極材料方面，當前主流材料分為層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍類材料與聚陰離子化合物三類；負極材料方面，主要分為硬碳和軟碳兩種。

    “從投資的角度來看，機構和投資人更關注材料端，原因在于材料端能解決鈉電池核心關鍵點。而設備廠商賽道短期內不會受到過多關注。”段志強說。

    在段志強看來，對于鈉電池的相關投資，鑒于行業(yè)尚處于發(fā)展初期，技術和市場都存在一定的不確定性，較為妥當?shù)牟呗允遣扇《嘣烷L期投資的方式。多元化投資包括在產業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)進行布局，同時投資具有技術優(yōu)勢的材料企業(yè)和市場拓展能力強的電池制造企業(yè)，降低因某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)波動對投資組合產生的影響，既可以分散單一企業(yè)或環(huán)節(jié)產生的風險，也可以從整個產業(yè)鏈的增長中獲益。

    “回顧鋰電池的發(fā)展過程，早期產業(yè)發(fā)展薄弱，材料依賴進口，市場小，價格貴，受到鉛酸電池大力壓制。其發(fā)展得益于產業(yè)政策扶持和行業(yè)自身的努力，提升了技術可行性，鈉電池的發(fā)展依然需要產業(yè)政策幫助和行業(yè)人才的堅持。”在段志強等業(yè)內人士看來，聚焦2025年這一時間點，儲能行業(yè)對于鈉電池的期待遠不止“元年”那么簡單。

    根據(jù)2022年2月份國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，新型儲能到2025年由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件的目標。

    據(jù)中國物理與化學電源行業(yè)協(xié)會的預測，2025年我國新型儲能產業(yè)規(guī)模將突破萬億元。另據(jù)伍德麥肯錫預測，2025年全球長時儲能裝機量和市場規(guī)模會迎來顯著增長，累計投資額將達到500億美元。

    “新能源產業(yè)蓬勃發(fā)展與電池技術關系緊密，具有良好的安全性能、一定的能量密度、持續(xù)增長且穩(wěn)定的供應體系、經(jīng)濟性較強的電池技術是電池產業(yè)持續(xù)追求的目標。”段志強認為，經(jīng)過多年發(fā)展，我國在鋰電池領域取得了令人矚目的成就。下一步，鈉電池的發(fā)展方向已愈發(fā)明確。