2、钠离子电池风口，为何突然兴起？
在元素周期表中，钠和锂是同一种族的相邻元素，拥有相似的化学性质。然而，在商业化应用上，钠离子电池却较锂离子电池相聚甚远，在过去的二十年差距不断被拉开。
在早期，锂离子电池和钠离子电池的研究进展都不太顺利，直到石墨材料的出现，让二者在商业化层面的差异真正有所体现。
由于钠离子的半径比锂离子更大，使用石墨嵌入钠离子的效果远远不如锂离子，使得相同石墨材料的钠离子电池的容量大概只有锂离子电池的十分之一，进而导致了钠离子电池的能量密度比锂离子电池低很多。通常情况下，锂离子电池的能量密度为150-350Wh/kg，而钠离子电池仅有70-200Wh/kg。
因而，新能源汽车的兴起，让锂离子电池的商业化开始进入“狂飙”模式，而钠离子电池由于续航能力低，仅能用于一些两轮电动车上。
然而，锂电池如火如荼的发展，却给中国带来了上游“卡脖子”的风险。
虽然地球上锂资源的储量并不少，但是可用于开采的锂矿却十分稀缺。全球的锂矿资源几乎都聚集在“锂三角”（玻利维亚、阿根廷、智利）和澳大利亚地区，超过一半的可开发储量位于南美，分布在智利和阿根廷等地，而中国的锂资源储量仅占全球的7%左右，其中绝大多数还属于卤水型锂资源，品质低、开采难。
因而，中国的锂资源对外依赖程度较高，超过60%的锂原料需要国外进口。2022年11月份，加拿大毫无征兆地宣布将锂矿收归国有，要求中国三家公司剥离在加拿大关键矿产公司的投资，也让国内锂电池产业链的企业不得不关注原材料的供给安全。
与此同时，近年来新能源汽车的蓬勃发展，加大了锂资源的需求量，也让其价格不断攀升，动力电池企业被迫考虑可能成为动力电池原材料的第二选择。
上一波涨价潮过后，2017-2020年锂电池的主要原材料都迎来了漫长的下跌之路。然而，2020年年末，在政策扶持下新能源汽车开始起量，锂电池产业的上游资源成为被疯抢的对象。以碳酸锂为例，据大宗商品交易网生意社数据显示，在两年内从4.39万元/吨冲破60万元/吨，涨幅超过十倍，对于中游企业的压力不言而喻。
电池级碳酸锂价格走势，图源生意社官网
在去年的世界动力电池大会上，广汽集团董事长曾庆洪就曾吐槽：“动力电池占整车成本的 40%-60%，且还在不断涨价，我岂不是在给宁德时代打工？”
当然，吐槽的同时广汽也没闲着。去年10月份，广汽集团控股的广汽埃安新能源汽车股份有限公司宣布，因湃电池科技有限公司正式注册成立，总投资109亿元，将开展电池自研自产的产业化建设，以及自主电池的生产制造和销售。
让自己的客户变成敌人自然是动力电池企业最不愿意看到的事情，降低电池成本成了当务之急，倒逼动力电池企业不得不在钠离子电池的技术突破上不断下功夫。
除了动力电池行业，与其密切相关的储能行业，钠离子电池也已成为行业公认的发展趋势。
众所周知，储能技术正在成为许多国家实现碳中和目标的关键技术之一，以及特斯拉、蔚来等新能源车企也把储能作为自身的主要业务，比如特斯拉想用太阳能和储能业务让家庭和车辆变成一个个“虚拟电厂”。
虚拟电厂示意图
作为新材料代表的钠离子电池凭借其安全性、低温稳定性和价格优势，在业内看来在未来有望得到很多国家机构乃至新能源汽车企业的青睐。目前，钠离子电池仅占储能项目的0.24%，上升的市场空间依旧广阔。
总结来看，锂矿价格的暴涨、近两年席卷行业的“电池荒”，以及与之而来的供给端“卡脖子”风险，让电池厂商不得不考虑钠离子电池这一替代技术的发展。同时，新兴应用的兴起，让钠离子电池的特性有了用武之地，钠离子电池就这样站在了时代的风口上。
但钠离子电池想要真正落地上车，并不容易。
3、钠离子电池，离大规模上车还有多远？
尽管由于诸多原因，钠离子电池上车似乎已是箭在弦上，不过依然要看到，至少目前来说，钠离子电池距离大规模实现在乘用车的商用还有很长距离。当然，钠离子电池能否最终走到那一步，也是个未知数。
首先，从产品本身而言，由于能量密度问题，钠离子电池在短时间内很难对锂离子电池造成实质性挑战。
正如上文所说的，由于钠离子的半径比锂离子要大得多，导致石墨嵌钠的能力远低于嵌锂的能力，造成了钠离子电池内部动力学十分缓慢，最终导致其能量密度远低于锂离子电池。
从理论上讲，钠离子电池能量密度为70-200Wh/kg，三元锂离子电池为150-350Wh/kg，磷酸铁锂电池则在150-210Wh/kg。可以看出，钠离子电池与锂离子电池在能量密度方面有着明显的差异。
这也就导致了钠离子电池的主要应用场景还是在两轮电动车、A00级乘用车等对于续航里程较低要求的车型上。
雅迪钠电两轮电动车，图源雅迪电动车官微
比如前文提及的，在中科海纳与江淮集团联合打造的思皓EX10花仙子上，电池容量为25kWh，系统能量密度为120Wh/kg，续航仅仅250多km出头。虽然比神车五菱宏光MINI EV刚200km出头的续航要好，不过目前钠离子电池在新能源汽车的应用场景也只限于A00级别的乘用车。
再来看看宁德时代发布的钠离子电池，虽然其能量密度可以达到160Wh/kg，但这也只是三元锂电池的下限。况且，为了弥补钠离子电池在能量密度上的劣势，该电池采用了B电池系统，即把钠电和锂电以一定比例混搭，集成到同一电池系统中，通过BMS算法来进行平衡控制。
言外之意，宁德时代的钠离子电池中依旧需要锂的帮助，而且该电池依然主打储能和两轮电动车应用，并没有将新能源乘用车作为主要目标市场。
因此，由于钠离子电池在能量密度方面与生俱来的劣势，在乘用车市场实现大规模商业应用目前来看还遥不可及。
其次，虽然锂电池厂商可以将产业经验沿用至钠离子电池领域，不过由于电池电极材料变化较大，整个系统所有组件包括电极材料、电解液都需要重构，意味着锂电池厂商如果想要涉足钠离子电池，就避免不了大规模的研发投入。
在正极方面，锂离子电池通常为金属氧化物、磷化物，而如今为了钠离子电池厂商为了保障电池的稳定性，在正极材料中采用普鲁士蓝逐渐成为趋势；在负极材料中，正如上文中提到的由于石墨储钠较为困难，因此钠离子电池负极材料一般采用有独特孔隙结构的硬碳。
目前，钠离子电池的正极、负极等原材料尚未形成市场规模，多数企业选择自供，供应链体系尚未成熟，使得钠离子电池的成本短期内难以下降。
动力电池生产线，图源宁德时代
此外，虽然近两年来锂矿资源暴涨，但目前已较高点有所回落，电池级碳酸锂均价为36.7万元/吨，距离最高点60万元/吨已下跌不少。
展望未来，中国科学院院士欧阳明高称，预计今年下半年锂资源价格会进一步回归，可能在35-40万元/吨，明年可能会出现产能过剩，今后的价格平衡点会在20万元/吨左右。
如果说锂资源价格的高涨让动力电池厂商不得不考虑替代方案，那么锂资源价格的回落也削弱钠离子电池的成本优势。
基于以上分析来看，至少在短期内，钠离子电池还难以取代锂离子电池。但对于对于宁德时代、中科海纳等电池厂商来说，钠离子电池或许在它们眼里依然是一个“金矿”、乃至改变动力电池行业格局的关键筹码。因此，未来钠离子电池行业的战火，很大概率会烧得越来越旺。
原文标题 : 中科院、“宁王”追逐的钠离子电池：风口易起，商业化难落
