中商情报网讯：近期，宁德时代董事长曾毓群在公司股东大会上透露，将于今年7月份左右发布钠电池，立即引发行业的热议。钠离子电池产品主要基于O3相多元复合钠层状正极材料和软碳负极材料体系进行开发，原材料资源丰富且分布广泛、成本低廉、环境友好，产品具有能量转换效率高、循环寿命长、稳定性好、维护费用低、安全性好等独特优势。主要应用于大规模储能系统，可移动式充电桩和低速电动车等新能源领域。
一、产业链
钠离子电池与锂离子电池的差异在于钠离子电池选用NaCuFeMnO/软碳体系，锂离子电池选用磷酸铁锂/石墨体系；钠离子电池最早在1960s出现，主要分为两大类，高温钠离子电池和室温钠离子电池；钠离子电池主要应用于新能源低速交通工具及大规模储能系统中，截至2020年，全球已约有20多家企业从事钠离子电池的研发和产业化。
资料来源：中商产业研究院
二、上游分析
1.钠资源丰富
钠元素以盐的形式广泛地分布于陆地和海洋中，钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。钠离子电池的优势在于，一方面与锂处于同一主族具有相似物理化学性质的钠资源非常丰富，其在地壳中的丰度位于第6位，并且钠分布于全球各地，完全不受资源和地域的限制，所以钠离子电池相比锂离子电池有非常大的资源优势。另一方面钠离子电池由于钠价格低廉而具有很大的潜在价格优势，非常适合应用于低速电动车和大规模储能等领域。
数据来源：中科海钠、中商产业研究院整理
2.成本占比
数据显示，钠离子电池材料成本构成中，正极材料及电解液占比最大均达26%，隔膜占比18%，负极材料占比16%，集流体占比达4%。
数据来源：中科海钠、中商产业研究院整理
3.正极材料
正极材料要求使用钠离子的活性材料，主流钠离子电池正极材料包括：过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝化合物和液态钠等。这类材料需要具有良好的电化学性、安全性、化学稳定性和热稳定性，从而具备较高的理论比容量和电池循环寿命。
资料来源：中商产业研究院整理
4.负极材料
负极材料一般具有嵌入钠离子的能力高、体积变形小、扩散通道好、化学稳定性好等特点。主要材料包括碳基材料、钛基负极材料和硫磺等。由于钠离子半径比锂离子大得多，导致在锂电池中广泛使用的石墨类负极材料储钠性能较差。
5.电解质材料
和锂离子电池相似，钠离子电池电解质主要分为液体电解质、固液复合电解质和固体电解质三大类。一般情况下,液体电解质的离子电导率高于固体电解质，主要分为酯类和醚类电解液。因为它们具有出色的热稳定性和较高的电化学窗口，有利于钠离子的快速迁移。
三、中游分析
1.性能比较
根据《钠离子电池:从基础研究到工程化探索》，钠离子电池可实现5-10分钟的快速充电能力。钠离子电池可在-40°C到80°C的宽温区工作，且在高低温环境下，钠离子电池性能更优。-20°C下，容量保持率达到88%以上。相同浓度的电解液钠盐具有比锂盐电解液更高的离子电导率，所以钠离子电池使用更低浓度电解液可以达到和锂离子电池同样离子电导率。
无论是能量密度还是循环寿命，钠离子电池都显著优于铅酸电池。相比于锂离子电池，钠离子电池有更好的安全性。目前，钠离子电池的循环寿命大约是锂离子电池的65%左右，能量密度比锂电池低20%。较低的循环次数和能量密度决定了钠离子电池无法应用于电动汽车和手机电池等领域。锂电将仍是这些领域的主流选择。具体如下图所示：
资料来源：中国科学院物理研究所、中商产业研究院整理
2.工作原理
钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似，是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。充电时，Na＋从正极脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，Na＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。在正常的充放电情况下，钠离子在正负极间的嵌入脱出不破坏电极材料的基本化学结构。
钠离子电池工作原理图
资料来源：《Challenges and Benefits of Post-Lithium-ion Batteries》
3.重点企业分析
资料来源：中商产业研究院整理
四、下游分析
1.新能源电动汽车
数据显示，2021年6月，纯电动汽车产销分别完成20.4万辆和21.1万辆，同比均增长1.5倍；2021年1-6月，纯电动汽车产销分别完成102.2万辆和100.5万辆，同比分别增长2.3倍和2.2倍。
数据来源：中汽协、中商产业研究院整理
2.储能
近几年，电化学储能技术一直保持快速增长态势，累计装机规模持续扩大。2017年我国电化学储能累计装机规模389.8MW，2020年增至3269.2MW。“十四五”期间，是储能探索和实现市场的“刚需”应用、系统产品化和获取稳定商业利益的重要时期，预计2021年电化学储能市场继续保快速发展，累计装机规模达到5790.8MW。
数据来源：CNESA、中商产业研究院整理
