钠离子电池剑指储能 负极材料成本占比或成大头

财联社（厦门，记者 李子健）讯，仅1年多时间，碳酸锂价格从不到6万元，涨至目前近50万元/吨。3月25日晚间，在财联社蜂网专家会议中，中科院大连化学物理研究所首席研究员张华民分享表示，碳酸锂价格快速暴涨，加速了钠离子电池的的研究开发和产业化进度。

锂资源供应紧张已是市场共识，在此前提下，钠离子电池不可避免地吸引着资本市场的目光。为此，张华民围绕钠离子电池的技术路线及成熟度、钠离子电池材料、成本分析及发展现状等做了详细分析。其中，以磷酸焦磷酸铁钠基钠离子电池为例，负极材料成本反超正极。

钠离子电池卡位储能领域

张华民表示，钠离子电池的应用将首先是储能、低速电动车等领域。据介绍，钠离子电池具备钠储量丰富、成本相对较低、负极集流体采用铝箔而非铜箔，没有过放电问题、可以沿用锂离子电池现有生产工序，可行性高等优点，而较为明显的缺点是能量密度比锂离子电池低。

根据政策，到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实现2030年前碳达峰目标。到2025年，新型储能装机容量达到3000万千瓦以上。据张华民提供数据显示，2020年新型储能的累计装机容量为3.27GW，存在26.73GW的缺口。

近日国家电网有限公司董事长、党组书记辛保安更提出，力争到2030年公司经营区电化学储能由300万千瓦提高到1亿千瓦。但值得注意的是，国际能源署（IEA）预测，如果世界到2050年成功实现净零排放，那么到2040年时对锂的需求量，将接近120万吨。除非探矿的速度能够赶超锂需求的增长速度，否则锂在市场中的紧俏表现还将维持下去。

在此前提下，华宝证券在其相关的研报中亦认为，钠电池短期内难以替代动力端锂电池，不过钠离子电池的性能优势有望在储能和特种车辆领域放量，与锂电池形成互补。

而就在2021年年底，中科海钠宣布将与三峡能源、三峡资本以及安徽省阜阳市人民政府展开合作，建设全球首条钠离子规模化量产线。该产线规划产能5GWh，分两期建设，一期1GWh将于2022年正式投产。据了解，未来各方还将有望共同推动规划30GWh全球先进钠离子规模量产线。

负极材料成本占比或成大头

据张华民介绍，钠电池有多种体系，其中普鲁士白体系比能量最高，为160Wh/kg，并且成本最低为0.45元/Wh，代表厂家为宁德时代(300750)。循环次数最高的为NVPF3钒基体系，为5000次，代表厂家为法国Tiamat。

（注：该成本分析表为2021年年底制，仅供对比，实际受材料价格影响）

而各体系的钠离子电池，主要对应3种典型正极体系，分别为氧化物体系、聚阴离子型化合物及普鲁士蓝类。聚阴离子型化合物具有结构稳定、钠扩散快等优点成为高比能、高比功率、高稳定性钠离子电池的优选正极材料。普鲁士蓝类则理论容量相对较高、离子传输快及结构稳定，但存在结构缺陷。

负极方面，主要的类型有嵌入型负极（硬碳材料）、嵌入型负极（钛基氧化物）、转化型负极材料及合金型负极材料。研究比较多的钠离子电池负极材料主要有碳材料、过渡金属氧化物、合金类材料以及磷酸盐等。

值得注意的是，若以磷酸焦磷酸铁钠基钠离子电池为例，由于其正极材料相对低廉，在成本分布中，正极材料仅占20%，硬碳负极占26%，材料成本被负极反超。而在磷酸铁锂电池中，正极材料成本占比超过40%。

在钠离子电池中，除了无机化合物还有大量的有机化合物可以作为负极材料而得到人们的广泛关注。但硬碳因其比容量高、电压平台和成本低等优点成为高性能钠离子电池最有应用前景的负极材料。

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