按照 Na +的配位類型和氧的堆垛方式可將層狀氧化物劃分為O2、O3、P2、P3，其中 O3 和 P2 更為常見。O3 過度金屬一般以Fe、Mn、Ni 為主，其電極材料比容量可達 140mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為123W·h/kg。P2 的過度金屬一般為 Fe、Mn、Ni，具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及較高的容量保持率，其電極材料比容量約為100mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為 114W·h/kg。

聚陰離子具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及安全性。聚陰離子的特性與其組成結(jié)構(gòu)相關(guān)。聚陰離子化合物組成單元一般包括四面體陰離子XO4 -/XO4-衍生物和多面體 MeOx，其中四面體陰離子可保證結(jié)構(gòu)在金屬氧化還原過程中的穩(wěn)定性，且其內(nèi)部的 X-O 鍵可提高晶格中氧的穩(wěn)定性，進而確保材料具備較高的安全性。此外，鈉電池聚陰離子型材料具有工作電壓高、熱穩(wěn)定性好、循環(huán)好等優(yōu)點，其不足之處在于可逆比容量低、部分含有毒元素等。

常見的聚陰離子材料包括 NaFePO4、Na4Fe3(PO4)2P2O7、Na3V2(PO4)3、Na3V2(PO4)2F3等。NaFePO4為橄欖石型，可通過化學或者電化學轉(zhuǎn)換法制成，其比容量約為 140 mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為120W·h/kg，其在高溫下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。Na4Fe3(PO4)2P2O7采用焦磷酸根取代磷酸根，可通過固相法合成，具有較長的循環(huán)性能，其比容量約為120 mA·h/g，與硬碳組成電芯的能量密度約為 114 W·h/kg。Na3V2(PO4)3 和Na3V2(PO4)2F3 均為NASICON 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高、循環(huán)穩(wěn)定性可達幾千次且易于合成，比容量均為 110 mA·h/g，其中 Na3V2(PO4)3 與硬碳組成電芯的能量密度約為123 W·h/kg，Na3V2(PO4)2F3 與硬碳組成電芯的能量密度約為130W·h/kg，其不足之處在于采用了價格較高的 V 元素。

普魯士藍具有能量密度高、成本低等優(yōu)勢。普魯士藍具有較大的隧道結(jié)構(gòu)，有助于鈉電池在充放電過程中 Na +的脫出和嵌入，其優(yōu)勢在于工作電壓可調(diào)、可逆比容量高、能量密度高、合成溫度低等，不足之處在于存在結(jié)晶水影響循環(huán)性能。根據(jù)《鈉離子電池機遇與挑戰(zhàn)》一文中分析，目前進行產(chǎn)業(yè)化驗證的普魯士白材料包括Na2FeFe(CN)6和Na2MnFe(CN)6，兩者具有循環(huán)穩(wěn)定性好、比容量高、成本低等優(yōu)勢，比容量均可達140mA·h/g。其中 Na2FeFe(CN)6與硬碳組成電芯的能量密度約為128W·h/kg，Na2MnFe(CN)6與硬碳組成電芯的能量密度約為146 W·h/kg。

1.2.2.負極：無定形碳為主、硬碳趨勢明顯

負極材料是決定鈉電池比能量的關(guān)鍵因素之一。正負極材料性能決定電池的比能量，因此合適的負極材料也有利于提高鈉電池的比能量。依據(jù)鋰電池負極材料的特性，得出具有應用前景的負極材料應具備以下特性。首先具備較高的儲鈉比容量；其次其脫嵌過程中結(jié)構(gòu)變化要盡可能小，確保其具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性；然后負極材料應與電解液具備良好的兼容性，不發(fā)生副反應；之后負極材料應具備較高的離子遷移率、電子導電率、較好的化學穩(wěn)定性、熱力學穩(wěn)定性；最后應具備環(huán)保性和經(jīng)濟性。

碳基材料、鈦基化合物、合金材料是目前主要的負極材料。這些材料的儲鈉性能都表現(xiàn)良好，但非碳基材料在循環(huán)過程中均表現(xiàn)出體積膨脹、穩(wěn)定性差、導電性差等問題，因此在實際中應用較少。而碳基材料具有研發(fā)技術(shù)成熟、來源廣泛、價格低廉、結(jié)構(gòu)多樣等優(yōu)點，故成為鈉電池負極材料的首選，也是最有可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并應用的材料。

碳基材料可劃分為石墨類和無定型碳，以無定形碳為主。石墨類材料是一種具有規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)的碳基材料，是鋰電池的主要負極材料，其作用機理是通過鋰離子的嵌入/脫出過程來實現(xiàn)儲鋰過程。但由于鈉離子難以嵌入石墨層中與其形成穩(wěn)定的插層化合物，導致其作為鈉離子電池負極材料時儲鈉性能并不出色。無定形碳由于內(nèi)部微晶結(jié)構(gòu)的無序性和更大的層間距，更有利于鈉離子的嵌入脫出，因此成為鈉電池的首選負極材料。按照石墨化難易程度，無定形碳又可劃分為軟碳和硬碳。溫度在2800℃以上時可以石墨化的碳材料稱為軟碳，在2800℃以上不能石墨化的碳材料為硬碳。硬碳內(nèi)部的碳微晶排布比軟碳更加的無序，并且含有微納孔。軟碳材料在 1000mA/g 下循環(huán) 100 圈后保持率接近100%，在1000mA/g電流下釋放出 114mAh/g 電容。硬碳材料在 30mA/g 電流下循環(huán)100圈后保持305mAh/g 電容，在 300mA/g 電流下釋放出180mAh/g 電容量。

相較于軟碳，硬碳具有較高的儲鈉容量。在高溫下，軟碳的內(nèi)部碳層之間的距離以及微晶尺寸會發(fā)生更加明顯、迅速的變化，導致其內(nèi)部層間距下降，進而降低了它的儲鈉性能。硬碳即便經(jīng)過高溫處理，也難以出現(xiàn)石墨化的現(xiàn)象，因此表現(xiàn)出更強的儲鈉能力，用作負極可提高鈉電池的能量密度。硬碳儲鈉機理主要有四種：“插層-填孔”機理、“吸附-插層”機理 、“吸附-填孔”機理和“吸附-插層-吸附”機理。“插層-填孔”機理：鈉離子嵌入平行排列的碳層的過程位于充放電曲線高電壓段，隨著嵌入離子的增加，電壓逐漸降低。鈉離子在納米級石墨微晶亂層堆垛形成的微孔中的填充過程位于充放電曲線的水平段，電壓無明顯變化。 “吸附-插層”機理 ：充放電曲線基本無水平階段，斜坡區(qū)域容量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，表明斜坡區(qū)的儲鈉容量與鈉離子在碳層缺陷位點處的吸附有關(guān)。 “吸附-填孔”機理 ：該機理中，硬碳儲鈉過程不存在插層行為，鈉離子在碳層表面、邊緣或缺陷位置的吸附發(fā)生在充放電曲線的高電壓區(qū)，鈉離子在納米孔隙中的填充發(fā)生在充放電曲線的低電壓區(qū)?！拔?插層-吸附”機理 ：鈉離子在碳層缺陷部位的化學吸附產(chǎn)生1.0V-0.2V 平臺容量；鈉離子在石墨烯片層間的嵌入產(chǎn)生0.2V-0.05V平臺容量；硬碳中的孔隙表面對鈉離子的吸附產(chǎn)生小于0.05V的平臺容量。

1.2.3.電解液：溶劑接近鋰電、溶質(zhì)有所改變

鈉電池電解液與鋰電池相似，主要包括溶劑、溶質(zhì)和添加劑：鈉電池電解液溶劑主要包括碳酸酯類和醚類：碳酸酯類溶劑可劃分為鏈狀碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯，其中鏈狀碳酸酯溶劑主要包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯（DEC）；環(huán)狀碳酸酯主要包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)。DMC具有粘度低、揮發(fā)性好、電化學穩(wěn)定性好、介電常數(shù)較高的特點，成為主流的電解液溶劑。此外，EC 在 25℃下介電常數(shù)最高，達89.78，其一般與其他有機溶劑搭配使用，有利于提高電解液的熔點、沸點、粘度及離子導電率。酶類溶劑通?？蓜澐譃樗念悾?,3-二氧戊環(huán)(DOL)、乙二醇二甲醚(DME)、二乙二醇二甲醚(Diglyme)和四乙二醇二甲醚(Triglyme)。其中DME和Diglyme 的沸點和燃點相較 DOL、Triglyme 更高，介電常數(shù)也更高，因此它們具有更加優(yōu)越的物化性能。在鈉電池中，DME 與Diglyme 可產(chǎn)生溶劑化鈉共插層效應以及 Na +優(yōu)異的擴散動力學效應，因此更適合應用于鈉電池中。

鈉電池中采用鈉鹽作為溶質(zhì)，以六氟磷酸鈉為主。鈉鹽根據(jù)陰離子的不同可分為含氟鈉鹽、含硼鈉鹽以及其他鈉鹽三類。其中含氟鈉鹽包括NaPF6、NaOTF、NaFSI、NaTFSI 等；含硼鈉鹽包括NaBF4、NaBOB、NaDFOB等。目前鈉電池電解液中通常采用的鈉鹽為NaPF6，其基于LiPF6生產(chǎn)工藝制成，重置成本較低，具備良好的導電性，其導電率為7.98mS/cm，是目前的主流鈉鹽。

此外，鈉電池隔膜基本沿用鋰電，主要包括PP 膜和PE膜。良好的隔膜應具有豐富的孔洞結(jié)構(gòu)、均勻的孔徑分布、合適的厚度、達標的機械強度、合適的孔隙度、良好的熱傳導性和碘化學穩(wěn)定性，有助于促進鈉離子傳導。PP 膜、PE 膜由于耐腐蝕性強、強度高等優(yōu)點，被廣泛應用鋰電池中。由于鈉電池技術(shù)與鋰電池一脈相承，所以目前鈉電池基本沿用鋰電池隔膜。

1.2.4.集流體：兩極均用鋁箔、成本優(yōu)勢明顯

集流體具備匯集電流的作用，與電池能量密度密切相關(guān)。集流體實質(zhì)上是一種存在于鋰離子電池的非活性材料，其主要用于匯集電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流，有利于對外形成較大的電流輸出。集流體的厚度與電池的能量密度密切相關(guān)，集流體越薄，電池的能量密度越高。集流體是目前鈉電池中不可或缺的組成部分，一個良好的集流體應該具有優(yōu)良的電化學穩(wěn)定性、高電導率、低密度以及適當?shù)臋C械水平等。

鈉電池正負極集流體均可采用鋁箔，成本優(yōu)勢顯著。由于鈉離子較難與鋁箔發(fā)生反應生成合金，且鋁箔具有優(yōu)良的電化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、導電性、機械性等特性，因此鈉電池正負極集流體均可采用鋁箔。鋁箔價格遠低于銅箔價格，具有顯著的成本優(yōu)勢，有利于進一步降低鈉電池材料成本。

1.3.產(chǎn)業(yè)鏈：工藝類似鋰電、應用有望互補

鈉電池生產(chǎn)工藝路線與鋰電池相似，設備兼容性較大。鈉電池技術(shù)路線基于鋰電池，兩者生產(chǎn)工藝基本類似。鈉電池生產(chǎn)工藝可劃分為三個部分：前端電極制造、后端裝配、化成分選。其中前端電極制造工序主要包括混料、涂布、輥壓、模切等；后端裝配工序主要包括疊片、焊接、真空干燥、注液等；化成分選工序主要包括預封、化成、二封、分容等。

鈉電池在應用領域有望與鋰電池互補。由于鈉電池工作原理、組成結(jié)構(gòu)與鋰電池相似，因此其具備與鋰電池相同的產(chǎn)業(yè)位置。鈉電池的上游包括正極材料、負極材料、電解液和隔膜，其正負極材料與鋰電池有所區(qū)別。鈉電池憑借其自身的特性可應用于儲能領域、兩輪電動車以及低速電動車領域，與鋰電池在應用領域內(nèi)形成互補。

1.4.經(jīng)濟性：低成本+高性能，經(jīng)濟效益顯著

鋰資源的稀缺性導致碳酸鋰價格高企。鋰屬于稀有金屬，根據(jù)中科海鈉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，鋰資源的地殼含量僅為 0.0065%，且75%分布在南美洲地區(qū)。鋰資源的稀缺性以及分布不均勻?qū)е绿妓徜噧r格高企，根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，截至 2022 年 11 月 2 日，碳酸鋰市場均價報55.66 萬元/噸，較2021年初上漲 9.34 倍，目前仍處于歷史高位。

豐富的鈉資源使得鈉電池相較于鋰電池具備顯著的成本優(yōu)勢。相較于鋰資源，鈉資源地殼含量達 2.75%，且分布均勻，因此鈉的成本顯著低于鋰，有助于降低鈉電池材料成本。此外，鈉電池正負極集流體均可采用鋁箔，鋁箔的成本低于銅箔，進一步降低了鈉電池的材料成本。根據(jù)中科海鈉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，鈉電池材料成本相較于鋰電池下降了30%-40%，具有顯著的理論成本優(yōu)勢。

鈉電池綜合性能優(yōu)異。在安全性方面，鈉電池在過充、過放、短路、針刺、擠壓等測試中均不會發(fā)生起火與爆炸，具備較高的安全性。在高低溫性能方面，鈉電池在高低溫中的測試均表現(xiàn)出較好的容量保持率，具備優(yōu)異的高低溫性能。在電導率方面，由于Na +Stokes 直徑小于鋰離子，因此較低濃度的電解液便可提供與鋰電池相同離子的電導率。在溶劑化方面，由于 Na +比 Li+更容易脫離溶劑化，因此其具備更好的界面反應動力學。此外，由于鈉電池與鋰電池具備相似的技術(shù)路線與組成結(jié)構(gòu)，因此其重置成本更低，有助于其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提速。

鈉電池憑借其成本及性能優(yōu)勢有望應用于大規(guī)模儲能、兩輪車、低速電動車領域。鈉電池在性能以及成本方面更適用于兩輪車、低速電動車以及大規(guī)模儲能領域。性能方面，鈉電池具有更優(yōu)的寬溫性能、安全性能，雖然其能量密度較低，但能夠適配儲能系統(tǒng)、兩輪電動車以及低速電動車的標準要求。成本方面，鈉電池具有材料成本優(yōu)勢，在其技術(shù)逐漸成熟之后，整體成本優(yōu)勢將逐漸顯現(xiàn)，屆時相較于鋰電池和鉛酸電池，鈉電池將具有較高的性價比，未來有望廣泛應用于大規(guī)模儲能、兩輪電動車、低速電動車等領域。

2.進展：研究發(fā)展提速、量產(chǎn)爆發(fā)在即

2.1.發(fā)展五十余年、進入提速階段

2.1.1.起步于上世紀，經(jīng)歷漫長研發(fā)

鈉電池研究起步于 20 世紀 80 年代，其發(fā)展歷程大致可劃分為三個階段： 第一階段為 1980-2010 年，處于實驗室研發(fā)階段。鈉電池與鋰電池在研發(fā)初始階段近乎同步。但相較于鋰電池，鈉電池由于鈉元素本身的性能導致其能量密度較低，且其正負極材料研發(fā)進度慢于鋰電池。因此鋰電池率先于 1991 年進入商業(yè)化階段，而鈉電池也迎來了充分的技術(shù)儲備期，長時間處于實驗室研發(fā)階段。 第二階段為 2011-2016 年，開始出現(xiàn)鈉電池示范產(chǎn)品。繼2011年全球首家鈉離子電池公司 Faradion 在英國成立后，鈉離子電池公司不斷涌現(xiàn)，鈉電池示范產(chǎn)品逐漸進入大眾視野。2015 年鈉離子軟包電池示范，2016年小批量試制鈉離子軟包電池和圓柱電池。第三階段為 2017 年-至今，開始走向?qū)嵱没瘧秒A段。2017年，國內(nèi)首家鈉離子電池公司中科海鈉成立，同年國內(nèi)實現(xiàn)了首輛鈉離子電動自行車示范。2019 年國內(nèi)首座 100kWh 鈉離子電池儲能電站示范。2021年寧德時代發(fā)布第一代鈉離子電池，同年全球首套1 MWh 鈉離子電池光儲充智能微網(wǎng)系統(tǒng)正式投入運行。在不斷探索中，鈉離子電池的應用場景和發(fā)展思路逐步清晰明了，開啟實用化應用的新篇章。

2.1.2.國內(nèi)首家成立、加速產(chǎn)業(yè)化進程

2017 年國內(nèi)首家鈉電池企業(yè)中科海鈉成立，加速鈉電池產(chǎn)業(yè)化進程。中科海鈉于 2017 年注冊成立，其依托于中國科學院物理研究所，基于長期的實驗室研發(fā)成果，專注于新一代儲能體系——鈉離子電池研發(fā)與生產(chǎn)。中科海鈉聚焦低成本、長壽命、高安全、高能量密度的鈉離子電池產(chǎn)品，其潛在應用覆蓋低速電動車、規(guī)模儲能、電動汽車、國家安全等領域。中科海鈉的成立加速了鈉電池商業(yè)化進程。中科海鈉研發(fā)實力雄厚，研發(fā)成果突出。公司擁有國際領先的研究開發(fā)團隊，以中科院物理所陳立泉院士、胡勇勝研究員為技術(shù)帶頭人，團隊成員大多具有優(yōu)異的學術(shù)背景或豐富的新能源行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。在研發(fā)成果方面，公司在鈉離子電池研發(fā)和技術(shù)上不斷突破，擁有15 項鈉離子電池核心專利，處于行業(yè)領先水平。目前公司鈉電池的能量密度是鉛酸電池的3倍左右，達到 145 Wh/kg。

目前中科海鈉已擁有圓柱和軟包鈉離子電池。中科海鈉圓柱鈉電池型號包括 26650、32138。其中 26650 型號的鈉電池容量為2300 mAh，工作溫度為-20~55℃，最大放電電流為 9A；32138 型號的鈉電池容量為7500mAh，工作溫度為-20~55℃，最大放電電流為24A。軟包鈉離子電池型號包括0880138 和 09114188，容量分別為 6Ah 和10Ah，兩者工作溫度均為-20~55℃，前者最大放電電流為 6A，后者最大放電電流為10A。

中科海鈉于 2022 年 7 月投產(chǎn)全球首條GWh 鈉電池生產(chǎn)線。中科海鈉于 2021 年 12 月與安徽省阜陽市人民政府、三峽能源與三峽資本達成合作協(xié)議，擬共同投資建設鈉電池規(guī)?；慨a(chǎn)線。該項目鈉電池規(guī)劃產(chǎn)能為5GWh/年，分兩期建設，其中一期 1GWh 生產(chǎn)線已于2022 年7月在安徽阜陽投產(chǎn)，是全球首條投產(chǎn)的 GWh 鈉電池生產(chǎn)線。

2.2.企業(yè)加碼布局、產(chǎn)業(yè)化元年將近

2.2.1.國外：多家企業(yè)布局、進展成果顯著

國外布局鈉電池領域的企業(yè)主要集中于英國、美國、法國、日本：英國方面，F(xiàn)aradion 公司于 2011 年成立，是較早布局鈉電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，已取得較為顯著的研發(fā)成果。Faradion 公司已研發(fā)出10AhNi 基層狀氧化物/硬碳軟包電池樣品，其能量密度可達140W·h/kg，在80%DOD 循環(huán)壽命預測超過 1000 次。 美國方面，Natron Energy 公司研發(fā)出的高倍率普魯士藍對稱水系鈉電池在 2C 倍率下循環(huán)壽命可達 10000 次，但其體積能量密度僅為50W·h/L。法國方面，NAIADES 計劃團體已研發(fā)出氟磷酸釩鈉/硬碳18650電池，能量密度為 90W·h/kg，在 1C 倍率循環(huán)次數(shù)達4000 次。日本方面，2020 年日本布局鈉電池領域的企業(yè)主要包括日本岸田化學、日本豐田、日本松下和日本三菱化學，其中日本岸田化學布局鈉電池電解質(zhì)材料開發(fā)，日本豐田布局鈉電池正極材料開發(fā)，日本松下布局鈉電池負極材料開發(fā)，日本三菱化學則積極推動與東京理工大學在鈉電池領域的合作。

2.2.2.國內(nèi)：初創(chuàng)+傳統(tǒng)并驅(qū)，產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)在即

國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)及傳統(tǒng)鋰電企業(yè)持續(xù)加碼布局鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈。目前國內(nèi)布局鈉電池領域的初創(chuàng)企業(yè)主要包括中科海鈉、眾鈉能源、鈉創(chuàng)能源等；傳統(tǒng)鋰電企業(yè)主要包括寧德時代、貝特瑞、杉杉股份、天賜材料、多氟多、翔豐華、鵬輝能源等。上述企業(yè)積極布局鈉電池正極材料、負極材料、電解液以及鈉電池等。 正極材料方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已實現(xiàn)鈉電池正極材料銷售的企業(yè)包括容百科技、振華新材，其中容百科技已接到一些批量鈉電池正極材料訂單；振華新材正極材料已實現(xiàn)噸級產(chǎn)出與銷售。目前已投產(chǎn)鈉電池正極材料的企業(yè)包括眾鈉能源、華陽股份，其中眾鈉能源百噸級正極材料線已經(jīng)于 2022 年 3 月份投產(chǎn)；華陽股份 2000 噸/年鈉電池正極材料項目已于2022 年 3 月投產(chǎn)。處于送樣階段的企業(yè)包括當升科技。具有中量試生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)為廈鎢新能，已完成百公斤級的鈉電材料試生產(chǎn)工作。此外，格林美已經(jīng)做好批量生產(chǎn)鈉離子電池材料的準備，七彩化學和美聯(lián)新材共同投建年產(chǎn) 18 萬噸電池級普魯士藍（白）項目，百合花已掌握普魯士藍（白）核心技術(shù)。

負極材料方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前布局鈉電池負極材料的企業(yè)主要包括華陽股份、貝特瑞、杉杉股份、翔豐華、百合花等。其中華陽股份2000噸/年鈉電池負極材料項目已于 2022 年 3 月投產(chǎn)；貝特瑞硬碳負極材料已開發(fā)至第五代，可應用于鈉電池中；杉杉股份已擁有軟硬碳方面的技術(shù)積累和量產(chǎn)能力；翔豐華高性能硬碳負極材料正在由相關(guān)客戶測試中；百合花在進行鈉離子電池正負極材料的研究開發(fā)。

電解液方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前布局鈉電池電解液的企業(yè)主要包括鈉創(chuàng)能源、天賜材料、多氟多、傳藝科技等。其中鈉創(chuàng)能源已完成5000噸電解液的生產(chǎn)工藝包設計，并在已擁有鈉電池電解液量產(chǎn)技術(shù)，且具備六氟磷酸鈉量產(chǎn)能力；多氟多已具備年產(chǎn)千噸的六氟磷酸鈉生產(chǎn)能力，且公司產(chǎn)品已實現(xiàn)批量生產(chǎn)銷售；傳藝科技于 9 月 8 日發(fā)布公告稱擬設立控股孫公司江蘇傳藝鈉電新材料有限公司，并以其為投資主體擬投資建設一期5 萬噸/年、二期10 萬噸/年的鈉電池電解液項目。

鈉電池方面，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已具備GWh 鈉電池量產(chǎn)能力的企業(yè)包括中科海鈉、華陽股份和多氟多，其中中科海鈉1GWh 鈉電池生產(chǎn)線于2022 年 7 月在安徽投產(chǎn)；華陽股份 1GWh 鈉離子電芯生產(chǎn)線于同年9月投產(chǎn)，目前正積極推進 1GWh 鈉離子電池 PACK 生產(chǎn)線項目，預計于2022年內(nèi)投產(chǎn)；多氟多控股子公司焦作新能源已具備1GWh 鈉電池產(chǎn)能。目前擁有在建鈉電池生產(chǎn)線的企業(yè)包括寧德時代和傳藝科技，其中寧德時代已啟動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局，預計于 2023 年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈；傳藝科技年產(chǎn) 4.5GWh 鈉電池各生產(chǎn)設備及裝置安裝調(diào)試進展順利，中試生產(chǎn)即將投產(chǎn)運行。此外，眾鈉能源、鵬輝能源、派能科技、維科技術(shù)均在積極布局鈉電池領域。

3.應用：下游蓄勢待發(fā)、市場空間廣闊

3.1.儲能：新能源發(fā)電并網(wǎng)，帶動需求提升

“雙碳”背景下，新能源發(fā)電興起帶動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。能源消費是我國二氧化碳的主要排放源，其中電力行業(yè)二氧化碳排放占比較大，推動電力行業(yè)能源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵舉措。近年來，我國新能源發(fā)電新增裝機規(guī)模持續(xù)提升，2021 年我國光伏發(fā)電和風電發(fā)電新增裝機規(guī)模合計達 102.5GW，2022 年 1-8 月合計達60.61GW。由于新能源發(fā)電依賴于自然資源，因此其一般存在間歇性、波動性的問題，進而導致其與實際用電需求出現(xiàn)錯配。儲能具有存儲釋放電能、調(diào)峰調(diào)頻的作用，可平滑不穩(wěn)定的新能源發(fā)電和提高電力系統(tǒng)的靈活性，因此配置儲能是解決新能源發(fā)電供需錯配以及波動性問題的關(guān)鍵。新能源發(fā)電并網(wǎng)帶動新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù) CNESA 數(shù)據(jù)，2021 年我國新型儲能累計裝機規(guī)模為5.7GW，同比增長 74.5%。

目前新型儲能以電化學儲能為主。新型儲能主要包括鋰電池儲能、鉛蓄電池儲能、壓縮空氣儲能等，其中鋰電池儲能、鉛蓄電池儲能均屬于電化學儲能。2021 年我國鋰電池儲能、鉛蓄電池儲能裝機規(guī)模占新型儲能裝機規(guī)模的比例分別為 89.7%、5.9%，合計達95.6%。電化學儲能具有環(huán)境適應性強、可小型分散配置、充電速度快、放電功率高、系統(tǒng)效率高等優(yōu)點，成為目前主流新型儲能技術(shù)。

近年來電化學儲能累計裝機規(guī)?？焖僭鲩L。2016-2021 年全球電化學儲能累計裝機規(guī)模從 2GW 增長至 21.2GW，年均復合增長率為60.3%，其中2021 年同比增長 55.9%。2016-2020 年，中國電化學儲能累計裝機規(guī)模從0.24GW 增長至 3.27GW，年均復合增長率為91.5%。根據(jù)《2022儲能產(chǎn)業(yè)應用研究報告》，2021 年我國電化學儲能累計裝機規(guī)模為5.1GW。新能源發(fā)電并網(wǎng)帶動電化學儲能裝機規(guī)?？焖贁U張。

到 2025 年國內(nèi)新型儲能裝機規(guī)模有望達30GW以上。2021年7月國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，指出“十四五”時期加快發(fā)展新型儲能，到2025 年國內(nèi)新型儲能的裝機規(guī)模達 30GW 以上。之后國家相繼出臺多個政策助力新型儲能由商業(yè)化初期階段轉(zhuǎn)入規(guī)?；l(fā)展階段。 新型儲能發(fā)展獲得政策層面大力支持。2022 年3 月國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，指出到2025年使新型儲能具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件，并到 2030 年實現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。同年 6 月國家發(fā)改委、國家能源局等九部門發(fā)布《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，指出明確新型儲能獨立市場主體地位，創(chuàng)新儲能發(fā)展商業(yè)模式，明確其價格形成機制。同年 8 月國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》，指出鼓勵發(fā)電企業(yè)通過自建或購買調(diào)峰儲能能力的方式增加新能源發(fā)電裝機規(guī)模。飛輪儲能作為新型儲能技術(shù)，公司有望受益于新型儲能行業(yè)發(fā)展機遇。

鈉電池作為新型電化學儲能技術(shù)，有望受益于新型儲能發(fā)展。目前，技術(shù)成熟度較高的電化學儲能技術(shù)為鋰離子電池，其中磷酸鐵鋰電池已在儲能市場實現(xiàn)規(guī)模化應用，其循環(huán)壽命為5-10 年。鈉電池放電時間、效率以及循環(huán)壽命與鋰電池相似，且其具有較低的制造成本，未來隨著鈉電池技術(shù)的不斷成熟以及產(chǎn)業(yè)化的推進，鈉電池有望受益于新型儲能發(fā)展機遇。

未來鈉電池在儲能領域具有廣闊的市場空間。根據(jù)CNESA預測，到2026 年我國新型儲能累計裝機規(guī)?；?qū)⑦_到48.5GW。我們基于目前鈉電池產(chǎn)業(yè)化進度，疊加其技術(shù)路線沿自鋰電池，具備較高的性價比，可適配儲能系統(tǒng)的標準要求，假設到 2026 年鈉電池儲能技術(shù)在新型儲能市場的滲透率為 10%，其累計裝機規(guī)模將達 4.85GW，按照1GW對應2GWh進行換算，可得所需 9.7GWh 鈉電池。根據(jù) EVTank 預計的2026 年鈉電池市場空間以及理論市場規(guī)模得出屆時鈉電池綜合單價約為0.41 元/Wh，以此來估算，得出鈉電池在儲能領域?qū)氖袌鲆?guī)模約為39.8 億元。

3.2.兩輪電動車：仍處于過渡期，有望迎換車高峰

新國標提高了對兩輪電動車的要求。國家工信部于2022 年5月發(fā)布最新的《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》，《規(guī)范》指出對2019 年4月15日前購買的、不符合新國標的兩輪電動車實行3-5 年過渡期管理，過渡期內(nèi)未上牌或過渡期滿后登記為臨時牌照的兩輪電動車禁止上路行駛。此外，新國標對兩輪電動車的最大車速、整車重量、續(xù)航里程、連續(xù)輸出功率做出了新的規(guī)定。在新國標中，兩輪電動車最大車速不超過25Km/h，整車重量不超過 55Kg，連續(xù)輸出功率需達 400W。

新國標出臺刺激了兩輪電動車的替換需求。2018-2020 年，我國兩輪電動車銷量逐年提升，從 2018 年的 3220 萬輛增長至2020 年的4760萬輛，年均復合增長率為 21.6%，其中 2020 年同比增長29.3%。2021年受部分地區(qū)推行新國標過渡期節(jié)奏放緩等因素的影響，我國兩輪電動車銷量同比下降 13.9%。隨著部分地區(qū)過渡期將至，艾瑞咨詢預測2022 年我國兩輪電動車銷量將再次上行，預計可達 4500 萬輛，同比增長9.8%。

目前鈉電池技術(shù)已在兩輪電動車得到驗證，未來前景可期。目前兩輪電動車所使用的電池仍以鉛酸電池為主。相較于鉛酸電池，鈉電池具有能量密度較高、安全性高、低溫性能優(yōu)異等優(yōu)勢，符合電動兩輪車對電池技術(shù)的要求。此外，相較于鋰電池，鈉電池成本優(yōu)勢、安全性以及低溫性能突出，但存在能量密度與循環(huán)壽命較低的缺點。未來隨著鈉電池技術(shù)的逐漸成熟，其能量密度與循環(huán)壽命有望提高。目前鈉電池技術(shù)已得到驗證，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可期。