新能源汽车销量快速增长，推动锂离子电池行业需求爆发。
根据EVSales 数据统计，2012-2021 年全球新能源汽车销量从 12.5 万辆增长至 675 万辆，CAGR 55.7%。同时，全球新能源汽车渗透率稳步提升，2021 年全球渗透率达到 8.3%，较 2020 年提升 4.1 个 pct。2022 年上半年，全球新能源汽车销量达到 430 万辆，同比增长 62%，渗透率达到 11.3%。其中， 中国新能源汽车销量达到245.3 万辆，同比增长113%，渗透率达到21%；欧洲新能源汽车销量达到 116.1 万辆，同比增长 9%，渗透率达到 18%；美国新能源乘用车销量达到 48.3 万辆，同比增长 49%，渗透率达到6.5%。终端销量的强劲增长带动全球动力电池装机量快速攀升。2021 年全球装机规模达到 297 GWh，同比增长 108%；2022 年上半年，全球动力电池装机量达到 202 GWh，同比增长 76.0%。其中，国内动力电池装机量达到 110 GWh，同比增长 109.8%，占比全球超过 5 成。
新能源市场迅速兴起，锂电材料价格居高不下。2021 年以来以碳酸锂为代表的锂电池材料价格迎来大幅上涨，给下游终端带来了一定的成本压力。根据鑫锣资讯统计，电池级碳酸锂价格从 21 年初约 5.2 万元/吨上涨到 22 年 9 月底约 52.5 万元/吨，涨幅达 910%；磷酸铁锂正极材料价格从约 3.85 万元/吨上涨到 16.25 万元/吨，涨幅达 322%；三元 523 动力单晶材料从约 13.05 万元/吨上涨到约 34.95 万元/吨，涨幅达 168%；；9um 湿法隔膜从 1.2 元/平米上涨到 1.45 元/平米，涨幅达 21%；中端人造石墨负极价格从约 4.15 万元/吨上涨到 5 万元/吨，涨幅达 20%；磷酸铁锂动力电解液从约 4 万元/吨上涨到 6.34 万元/吨，涨幅达 59%；三元动力电解液从约 4.75 万元/吨上涨到 7.83 万元/吨，涨幅达 65%。
于是，钠离子电池应运而生。
01
自带优势的钠离子电池
宁德时代发布钠离子电池产品，加速钠离子电池大规模商业化进程。早在 2011 年全球首家钠离子电池公司 Faradion 于英国成立，标志着钠离子电池正式进入产业化探索阶段。2018 年 6 月，国内首家钠离子电池企业中科海钠推出了全球首辆钠离子电池(72 V，80 Ah)驱动的低速电动车，并于 2019 年 3 月全球首次将钠离子电池应用于 30 kW/100 kWh 储能电站。2021 年 7 月，全球锂离子动力电池龙头宁德时代发布第一代钠离子电池，电芯单体能量密度可达到 160 Wh/kg，常温下充电 15 分钟电量可达 80%，同时在系统集成效率方面，也可以达到 80%以上，引起了产业界广泛关注。
在元素周期表中，钠与锂是处于同一主族且具有相似物理化学性质的金属元素，地球上的钠资源储量非常丰富，元素含量约为 23000ppm（锂含量仅约为 17ppm），丰度位于第 6 位，且分布于全球各地，可完全不受资源和地域的限制。所以在资源方面，钠离子电池比锂离子电池具有更大的优势。
钠离子电池结构和原理类似锂电池。钠离子电池主要由两种不同的钠嵌入型材料（正极材料、负极材料）、电解液、隔膜等关键部件组成。充电时，钠离子从正极材料中脱出，经过电解液，隔膜，最后嵌入到负极材料；与此同时，电子经外电路从负极流向正极。放电过程则与充电过程相反。可以看出钠离子电池的工作原理和锂离子电池基本类似，也是一类 “摇椅式电池”。钠离子电池正、负极材料体系在电池产品中起决定性因素，电解液/隔膜主要与正、负极材料体系进行选择匹配使用，因此，正、负极材料体系也直接决定了电池最终的性能指标。
硬碳负极的研发，钠电池逐渐走向成熟。1970 年到 1980 年间，整个钠电行业处于研发阶段，开始出现高温硫钠电池以及 NaMeO2 正极；1980 到 1990 年，开始将钠电应用到动力和储能方面，发明了高温钠离子电池，但此时缺乏稳定的负极；1990 到 2000 年，储能应用研发逐渐减少，钠电研发进程放缓，转而钠-氯化镍电池开始发展；从 2000 年发现硬碳负极材料开始，整个钠电行业实现了研发突破。
02
国内钠电池进展迅速，政策大力支持
2010 年，中科院开始发现钠离子电池，成为国内最早涉及该领域的组织机构；2017 年，国内首家专注于钠离子电池开发与制造的企业中科海纳成立；2018 年，中科海纳首辆钠离子电池低速电动车亮相，同年，浙江钠创新能源有限公司注册成立；2019 年，钠创新能源全球首条吨级铁酸钠基正极材料生产线完工，同年，中科海纳首座钠离子电池储能电站问世；2021 年，中科海纳全球套 1MWh 钠离子电池光储充智能微网系统成功投入运行，同时期，钠创新能源发布全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢综合能源系统，而且宁德时代发布第一代钠离子电池，其能量密度可达 160Wh/kg。
钠离子电池近年来受到了政策大力支持。钠电池是锂电池的有效补充，近年来技术也逐步成熟，产业链企业逐步有小批量出货。从政策层面，国家各部委以及地方政府出台了多项政策鼓励多种储能技术并行发展。国家开始推动钠离子商业化，各项细节逐步完善。2021 年 10 月 12 日工信部答复《关于在我国大力发展钠离子电池的提案》中表示，锂离子电池、钠离子电池等新型电池作为推动新能源产业发展的压舱石，是支撑新能源在电力、交通、工业、通信、建筑、军事等领域广泛应用的重要基础，也是实现碳达峰、碳中和目标的关键支撑之一。
工信部表示，下一步将在“十四五”相关规划等政策文件中加强布局，从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用等多方面着手，做好顶层设计，健全产业政策，统筹引导钠离子电池产业高质量发展。科技部将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项，并将钠离子电池技术列为子任务，以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化，提升综合性能。
03
行业空间究竟有多大？
在储能、基站等对能量密度不敏感的固定式场景，钠离子则有着巨大市场潜力。
首先在快速发展的储能领域，钠电池有望成为重要的技术路线之一。电化学储能技术中，锂离子电池储能技术装机规模1830.9MW，功率规模占比高达99.3%；铅蓄电池储能技术装机规模2.2MW；液流电池储能技术装机规模10.0MW；其它电化学储能技术装机规模1.52MW。
根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会发布的《2022储能产业应用研究报告》,预计到2025年，电化学储能累计装机或将达到40GW，到2030年实现碳达峰目标，新能源发电年装机量将保持年均100GW增量，电化学储能的年装机增量将保持在12GW至15GW，预计到2030年，电化学储能装机规模将达到约110GW。
中邮证券研究所预测，电化学储能的装机量还将快于此，预计2025年电化学储能装机量将达到52GW，2030年累计装机量将达到297GW，年复合增长率在58%。其中钠电池预计2023年开始提升渗透率，于2025年、2030年分别达到10%、30%，需求量也由2023年的0.1GWh增至2025、2030年的2.7GWh、17.8GWh。
虽然在动力电池领域，因能量密度和使用寿命原因，钠离子电池无法完全取代锂离子电池，但同样有着巨大的需求量。
当前电动二轮车、A00，级均受到锂电池价格高企的影响，增长有所放缓，钠电池凭借着成本的优势，一方面对锂电池进行替代，另一方面通过低成本可以助力电动二轮车、A00级汽车的销售。
再加上钠离子电池有望对当前存量的铅酸蓄电池进行替代，预计2025年年为中国钠离子电池总需求量为61GWh，到2030年总需求将达到292GWh，2022-2030年年复合增长率高达82.5%。
04
国内钠电池商业化进展如何？
国内钠电池进展迅速，已经进入商业化前夕。
2010年，中科院开始发现钠离子电池，成为国内最早涉及该领域的组织机构；2017年，国内首家专注于钠离子电池开发与制造的企业中科海纳成立；2018年，中科海纳首辆钠离子电池低速电动车亮相，同年，浙江钠创新能源有限公司注册成立；2019年，钠创新能源全球首条吨级铁酸钠基正极材料生产线完工，同年，中科海纳首座钠离子电池储能电站问世。
2021年，中科海纳全球套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统成功投入运行，同时期，钠创新能源发布全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢综合能源系统，而且宁德时代发布第一代钠离子电池，其能量密度可达160Wh/kg。
2022年，钠离子电池消息更是频现。
9月30日，华阳股份全球首批量产1GWh钠离子电芯生产线在山西阳泉正式投运，实现了钠离子电池从中试到量产的关键转换，钠离子电池产业化迎来新的里程碑。
10月8日中国能建安徽院中标三峡能源安徽阜阳南部风光储基地项目储能系统EPC总承包工程，该项目含30兆瓦/60兆瓦钠离子电池，是国内最大钠离子储能电池项目。
10月11日中国电子技术标准化研究院发布钠离子电池行业标准征求意见通知，着手推进相关标准编制工作。硬碳方面，9月14日，杉杉股份硬碳负极率先实现自由化、产业化，填补国内技术空白，并已批量供货头部电池企业。
当前国内外各企业开始进行GWh 级产能规划，预计规划产能将集中在2023-2024 年投产。
2022年，已成为钠电池产业化0-1质变的关键节点；2023年，随着各大企业产能集中投产，行业舞台将正式拉开帷幕。
文章来源： 石墨盟，嘿嘿能源heypower，全景财经
