钠离子电池行业研究：钠电池产业化加速，有望补充锂电产业链

钠离子电池与锂离子电池结构原理类似

       钠离子电池是一种类似锂离子电池的摇椅式二次电池。钠离子电池与锂离子电 池同属摇椅式电池（Rocking Chair Battery），主要包括正极、负极、电解液、隔 膜、集流体五个部分，技术的重难点集中于正极、负极材料。其工作原理为钠离 子在正极、负极材料中的嵌入脱嵌，以实现能量的充入与释放。电池充电时，钠 离子透过隔膜从正极向负极迁移，正极中的部分钠离子脱嵌进入电解液，电解液 中的部分钠离子嵌入石墨或硬碳材料的晶格间隙中。放电时相反，负极钠离子脱 嵌，正极钠离子嵌入，钠离子从负极向正极迁移。

       钠、锂元素物化性质有所差异，电池性能各有所长。其一，钠离子离子半径大于 锂离子，这使其更难嵌入/脱出层状正负极材料。在常见的层状金属氧化物材料 中，钠离子只能嵌入八面体空隙，而锂离子可以同时嵌入四面体和八面体间隙， 这使得钠离子正极材料在能量密度方面有所欠缺；同时钠离子难以嵌入负极石墨 片层间，使得钠离子电池需要采用其他负极材料。其二，钠离子一电离能更低， 这使得钠离子更稳定，在低温下不易析出枝晶，为钠离子电池带来更加优异的安 全性、稳定性与低温性能。其三，钠离子摩尔电导率更高，使钠离子电池所需电 解液浓度更低，对添加剂要求更低，钠离子电池电化学性能也略优于锂离子电池。

       钠离子电池与锂离子电池技术工艺接近，研产投入小。一方面，钠离子电池与锂 离子电池在多个环节技术相似，生产线可以相互转换，所需额外成本更小。钠离 子电池层状氧化物正极材料与三元锂正极材料均采用烧结工艺，设备可以通用； 同时，在隔膜、电芯方面两者的制造工艺也十分类似。另一方面，锂离子电池发 展多年，行业技术积累深厚，多种材料为钠离子电池材料提供创新思路，可以使 其研发成本比同阶段的锂离子电池更低。

碳酸锂价格居高不下，钠电原料易于获取成本 低廉

       钠资源供需关系稳定，价格波动小。钠在地壳中含量很高，地壳丰度为锂元素的 1000 倍以上。随着新能源产业的蓬勃发展，电池级碳酸锂价格持续上涨。WIND 数据统计显示，2022 年以来碳酸锂平均单价高于 40 万/吨，而与之对应的钠离 子电池原料轻质纯碱维持在 0.2-0.4 万元/吨，不到前者的 1%。由于下游锂电产 能激增，碳酸锂供需关系持续紧张，未来受低品位锂矿开采成本的上升，锂价格 将持续攀高。在碳酸锂供给紧张的情况下，锂电池正极材料及电解液产量将极易 受到上游原材料价格变动带来的冲击。相反，纯碱资源极为丰富，且涉及行业众 多，开采成本在可预见的未来也不会有所上升，因而钠资源的供需关系更稳定， 不易出现供给缺口，钠离子电池下游生产商的原材料货源有充分保障。

      世界钠资源分布均衡，避免卡脖子问题的不利影响。钠资源在全球范围内以氯化 钠，即食盐的形式广泛存在，而锂矿则正在全球范围内成为稀缺资源，以盐湖和 锂矿的形式存在。其中盐湖分布在南美各国，而锂矿主要分布在西澳大利亚。国 内锂矿规模较小，锂矿一旦上升为战略资源将可能成为卡脖子问题，下游生产将 可能受到国际形势的影响；钠盐则是海洋中取之不尽用之不竭的资源，可以大量 开采而不受国际关系影响，国内企业亦可掌握原材料采购的主动权。