《钠离子电池技术及市场-2023版》
2023-04-22 16:43:57   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Sodium-ion Batteries 2023-2033

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在现有储能技术中，锂离子电池（LIB）具有无与伦比的能量密度和多功能性。自其首次商业化以来，便携式设备一直在推动其高速增长。近年，电动汽车和固定式储能应用开始兴起。

由于锂离子电池原材料的储量分布和价格波动，这些大规模应用为锂离子电池价值链带来了前所未有的压力，进而推动了替代储能技术的开发。钠离子电池（SIB）化学是最有前景的“超越锂”储能技术之一。据麦姆斯咨询介绍，英国知名研究公司IDTechEx在本报告中，全面探讨了钠离子电池的商业化前景和主要挑战。

钠离子电池是一种新兴的电池技术，正处于商业化风口。与锂离子电池相比，钠离子电池具有可观的成本、安全、可持续及性能优势。钠离子电池可以使用广泛易得且廉价的原材料，以及现有的锂离子电池生产方法，有望实现快速扩张。

钠离子 vs. 锂离子

钠离子电池在满足全球碳中和储能需求方面具有诱人的前景，其中最重要的因素是生命周期运营成本，而非重量或体积。越来越多的钠离子电池具有与磷酸铁锂（LFP）电池相当的特性，这表明钠离子电池也有可能应用于电动汽车。

钠离子电池与锂离子电池具有相同的基本工作原理，区别在于依赖钠而不是锂作为迁移阳离子。与锂不同，钠在室温下不会与铝发生电化学合金化。因此，阳极上的铜集电器可以用更便宜的铝代替。把锂换成钠不仅降低了钠离子电池的成本，还降低了运输风险，因为钠离子电池可以在0V下完全放电运输。钠离子电池通常用硬碳代替石墨作为阳极活性材料，因为结晶石墨对钠离子的储存能力较差。

多种基于层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物的阴极化合物可以使用。除了在电解质中使用钠盐，钠离子电池电解质和隔膜以及阳极集电器与锂离子电池相似。本报告全面对比了钠离子材料和化学物质，还提供了电池成本分析，以评估其市场潜力。

钠离子电池示意图

钠离子电池有哪些市场？

尽管钠离子电池采用类似锂离子电池的电极和电解质，但钠比锂重三倍，氧化还原电位低300mV，因而钠离子技术在本质上降低了至少~30%的能量密度。这种固有差距将永远存在，因为钠在材料层面上可能取得的进展将始终同步于锂，因为它们是同一主族材料。因此，直截了当地说，在需要高能量密度的应用中，如电动汽车，仅使用钠离子技术将被部分淘汰。

钠离子电池特性

不过，对于固定储能、电动两轮车和三轮车以及电动微型车等能量密度没那么关键的应用，钠离子电池凭借其功率、安全性和成本特性有望成为理想选择。

目前，市场上鲜有企业拥有商业化的钠离子电池产品，即使有可用产品的公司也只是在限量供应验证钠离子电池的试验项目。IDTechEx预计，随着钠离子电池在不远的中期从研究阶段进入商业化，将会浮现新的公告和合作伙伴关系。

钠离子电池应用前景广阔

产业化发展

IDTechEx调研了正在开发钠离子电池技术的15家公司，以在多种候选材料可用的场景，为其产品匹配预期应用。例如，英国Faradion公司专注于实现高能量密度，而美国Natron energy公司则致力于开发循环寿命长的电池。2021年底，Faradion被印度最大的企业集团Reliance Industries收购，并计划在其拟建的超级工厂中应用所收购的技术。

2022年5月，Natron Energy宣布和美国主要汽车铅酸电池制造商Clarios合作，双方将于2023年开始大规模生产钠离子电池。另外，包括宁德时代（CATL）在内的中国公司宣布将在2023年启动首款产品的商业营销，其他所有厂商都计划在2025年前实现商业化。

中国厂商加快钠离子电池大规模生产的背后，是中国政府确保电池稳定供应并保持电池行业领先地位的举措。中科海钠（HiNa Battery）在2017年从中国科学院物理研究所独立出来运营，已成为最知名的钠离子电池初创公司之一，公司成功部署了最大规模的1MWh太阳能电池系统。2022年11月，中科海钠全球首条GWh级钠离子电池生产线产品下线仪式在阜阳经开区举行，标志着中科海钠具备了GWh级钠离子电池的规模化生产能力。

中国厂商引领钠离子电池商业化

本报告对钠离子电池供应链上的关键厂商进行了广泛调研和分析。报告提供了详尽的厂商分析，包括技术分析、产品介绍、路线图、财务/资金、材料、电池规格、制造、供应链、合作伙伴关系、专利分析、未来业务以及SWOT分析。

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