鈉離子電池行業研究：鈉電池產業化加速，有望補充鋰電產業鏈

鈉離子電池與鋰離子電池結構原理類似

       鈉離子電池是一種類似鋰離子電池的搖椅式二次電池。鈉離子電池與鋰離子電 池同屬搖椅式電池（Rocking Chair Battery），主要包括正極、負極、電解液、隔 膜、集流體五個部分，技術的重難點集中于正極、負極材料。其工作原理為鈉離 子在正極、負極材料中的嵌入脫嵌，以實現能量的充入與釋放。電池充電時，鈉 離子透過隔膜從正極向負極遷移，正極中的部分鈉離子脫嵌進入電解液，電解液 中的部分鈉離子嵌入石墨或硬碳材料的晶格間隙中。放電時相反，負極鈉離子脫 嵌，正極鈉離子嵌入，鈉離子從負極向正極遷移。

       鈉、鋰元素物化性質有所差異，電池性能各有所長。其一，鈉離子離子半徑大于 鋰離子，這使其更難嵌入/脫出層狀正負極材料。在常見的層狀金屬氧化物材料 中，鈉離子只能嵌入八面體空隙，而鋰離子可以同時嵌入四面體和八面體間隙， 這使得鈉離子正極材料在能量密度方面有所欠缺；同時鈉離子難以嵌入負極石墨 片層間，使得鈉離子電池需要采用其他負極材料。其二，鈉離子一電離能更低， 這使得鈉離子更穩定，在低溫下不易析出枝晶，為鈉離子電池帶來更加優異的安 全性、穩定性與低溫性能。其三，鈉離子摩爾電導率更高，使鈉離子電池所需電 解液濃度更低，對添加劑要求更低，鈉離子電池電化學性能也略優于鋰離子電池。

       鈉離子電池與鋰離子電池技術工藝接近，研產投入小。一方面，鈉離子電池與鋰 離子電池在多個環節技術相似，生產線可以相互轉換，所需額外成本更小。鈉離 子電池層狀氧化物正極材料與三元鋰正極材料均采用燒結工藝，設備可以通用； 同時，在隔膜、電芯方面兩者的制造工藝也十分類似。另一方面，鋰離子電池發 展多年，行業技術積累深厚，多種材料為鈉離子電池材料提供創新思路，可以使 其研發成本比同階段的鋰離子電池更低。

碳酸鋰價格居高不下，鈉電原料易于獲取成本 低廉

       鈉資源供需關系穩定，價格波動小。鈉在地殼中含量很高，地殼豐度為鋰元素的 1000 倍以上。隨著新能源產業的蓬勃發展，電池級碳酸鋰價格持續上漲。WIND 數據統計顯示，2022 年以來碳酸鋰平均單價高于 40 萬/噸，而與之對應的鈉離 子電池原料輕質純堿維持在 0.2-0.4 萬元/噸，不到前者的 1%。由于下游鋰電產 能激增，碳酸鋰供需關系持續緊張，未來受低品位鋰礦開采成本的上升，鋰價格 將持續攀高。在碳酸鋰供給緊張的情況下，鋰電池正極材料及電解液產量將極易 受到上游原材料價格變動帶來的沖擊。相反，純堿資源極為豐富，且涉及行業眾 多，開采成本在可預見的未來也不會有所上升，因而鈉資源的供需關系更穩定， 不易出現供給缺口，鈉離子電池下游生產商的原材料貨源有充分保障。

      世界鈉資源分布均衡，避免卡脖子問題的不利影響。鈉資源在全球范圍內以氯化 鈉，即食鹽的形式廣泛存在，而鋰礦則正在全球范圍內成為稀缺資源，以鹽湖和 鋰礦的形式存在。其中鹽湖分布在南美各國，而鋰礦主要分布在西澳大利亞。國 內鋰礦規模較小，鋰礦一旦上升為戰略資源將可能成為卡脖子問題，下游生產將 可能受到國際形勢的影響；鈉鹽則是海洋中取之不盡用之不竭的資源，可以大量 開采而不受國際關系影響，國內企業亦可掌握原材料采購的主動權。