中科海纳钠离子电池调研纪要

唐堃，中科海钠科技有限责任公司执行董事长

面向储能应用的新一代电化学体系—钠离子电池

唐：目前钠离子电池得到了国家政策等支持，这是在国家双碳战略目标之下，储能需求非常大，锂价格问题高涨等等，钠离子也是国内科研院所多年研究，在即将规模产业化的节点，受到很多关注，今天也是邀请到很多专家共同交流，我们先抛砖引玉。

钠离子电池是储能的新选择。在2020年之前，储能很少有提及钠电池，提到钠电池都是钠硫电池，2020年之后出现在公众视野里。那我们谈一下发展钠离子的必要性、可行性（技术产业链是否可行）、中科海钠的实践和理解，最后是对整个钠离子电池未来的展望。

钠离子电池缘起是解决卡脖子问题，现在大家已经是共识，就是锂资源其实非常稀缺，70%锂资源在南美洲，中国作为锂电池生产大国，除了内销之外还向世界提供锂电池，世界上60-80%锂电池是中国制造，但是我们80%的锂靠进口。十年前我们提出弯道超车，底层逻辑是摆脱石油依赖，但目前国际局势动荡，包括目前的俄乌战争，其实可以看到在如今经济形势下资源会成为至关重要的瓶颈。我们做动力电池是为了摆脱石油依赖，上个月我们新能源汽车渗透率达到了27%，可以说中国花了大力气做的动力电池这个战略是成功的。但是在这个时点，我们看到反而锂资源依赖进口，这可能是卡脖子风险。

我们做了一个计算，认为锂不能同时支持动力电池、消费电池和储能电池的需求，当然这个有不同说法，包括昨天动力电池大会，有的提出锂可以回收，还有说矿可以不断发掘更多。我们认为有道理，但是去年碳酸锂涨价可以看到，只是动力电池的需求就可以让锂资源供给受到如此大的冲击，我们认为钠离可以成为解决储能更核心的角色，锂如此贵，可以用在更加高端的需求，钠可以在储能等方面替代锂。

锂用在动力电池上，已经造成了资源端不只是碳酸锂，还有钴、镍、磷酸都遇到很大问题，我们看到现在的双碳战略下，提高风光等可再生能源比例，储能更加必要和重要。国家也出台了很多政策，钠离子在22年1月《十四五新型储能发展实施方案》中排名第一，在之前征求意见稿锂其实还是靠后的，我们认为优先级往前提的原因，一个是这几年技术进步飞速，另外就是一年内锂价格涨价太快。当成为石油的一个替代选项的时候，我们认为这就是国家层级的一个技术战略定位，这是科研界产业界的共识。

这是2022年7月14最新发布的，由工信部指导行业立项，由中科院物理所、中科海钠和宁德时代共同牵头的首批行业标准立项。

钠离子同行大部分是从锂电池行业切入的，可以看到锂电池在过去十年价格下降了90%，很多人会对比光伏成本，去看光伏和动力电池的成本下降变化。2021年拐点，磷酸铁锂降到了历史最低位。反映到电池测由2021年底降到最低，然后反弹，电池价格非常依赖于原材料。一方面是量产，另一方面是电新加工制造，在加工制造效率提高很快情况下，还是原材料影响成本很大。

电池核心元素就是锂镍钴磷。其中钴是很贵的，技术路线上高镍替代无钴电池，但镍的资源也大部分在海外，大家去屯矿。考虑到钴镍都贵，比如比亚迪去做磷酸铁锂电池，在动力电池上比例越来越大。现在我们做这个钠离子电池也是下降元素成本，这是支撑钠离子的核心逻辑。

相比于锂电，钠电只是替换了正负极材料，设备工艺都是相通的，所以钠离子电池是站在锂电巨人肩膀上发展。对比于锂的高价，钠价格才不过两千到三千/吨，有很多像小苏打这样的产品，非常成熟，量也很大。

这是钠离子电池发展历程：先有钴酸钠，后又钴酸锂，其实之前钠和锂都在一起研究，但是因为后面锂电池突出，钠电池被搁置了，直到2010年开始由前瞻性的科学家做预测，如果动力电池的路径是必经之路，锂资源的稀缺性会遭遇瓶颈，才开始做钠离子电池研究。产业上2011年英国Faradion公司成立，专注做钠离子电池，也做磷酸铁锂，最近被印度首富全资收购。15年中科院做了第一个钠离子软包电池，17年中科海钠成立，持续证明这个技术在有量变到质变。宁德时代也对外发布了技术路线。

钠电池能量密度稍弱于锂电池，钠电池的适合场景主要是两方面：

一个是面向储能，想象空间可能比动力电池还大，这应该是主战场

另一个是短途电动，以前用铅酸的，两轮车、三轮车，系统侧，磷酸铁锂能续航700公里，钠电池哪怕能量密度打折扣，能在400-500公里，也是可以做动力电池的。

这可能是数十万亿市场。

钠电池有不同技术路线，我们主要讲的是，钠电池领域材料创新是核心，目前来看锂电池的加工重组完全可以借鉴，钠离子电池的核心竞争力来自于材料。

我们觉得能够，两个正负极材料，一个是铜基氧化物正极材料，镍铁锰技术掌握在日本人手里，主要是空气稳定性，加了铜之后可以显著提升材料稳定性。另外就是开创性找到无烟煤基碳作为负极，之前负极用硬碳，日本硬碳18万/吨，锂电池用4万-5万石墨的时候，经济性就不行了，因此我们找到的这个无烟煤降本非常明显。另外在电解液、钠盐、添加剂上做到了全体系创新，提升了性能。

打消大家一个，锂元素成本也就占5%-8%，如果能量密度不行的话，只替换了这个5%-8%的成本，还是不行的，因此钠离子电池创新是一个全面体系的创新。之前碳酸锂价格在15w-20w的时候，钠离子电池成本下降了30%，现在还会更多。想说的就是钠离子的竞争力是全体系的创新而非单点技术突破。

除了能量密度外，其他性能可能比磷酸铁锂还好，我们可以在高温使用，由于负极运用无烟煤碳可以快充，锂电的快充是有代价的，会影响寿命，钠电池不会。

外形结构与锂电池完全相同，也通过了这个GB/T31485测试。

钠电可以放电到0V，不会过放，不怕放，大大提高了安全性。锂电池不行，放一年可能就坏了。

这是我么你

这是我们提炼了钠电池的一些优势，这是钠电创新性的材料体系做支撑，选了这样的材料就可以实现这些功能。

但这个技术不是一蹴而就的，能做到今天的程度是十年来的积累，中科海钠在材料体系领域都做了各种布局，在各个技术路线上都有研究，现在只是选了层状氧化物，但我们还有更多可以做的创新，依托于中国完善产业链，14/15年找到了核心材料后，16年就做了电池，17年就拿到了融资，其实速度是很快的。

我们聚焦在正负极材料，性能上有很多合适的性能，主要是做产业化推广目前也是在跟各个行业头部公司做对接。

这个是钠电用作储能时，有86.8%能量转化效率，和锂电池相同的，而且还有成本优势，这是未来最大一个使用场景。

这是英法美还有国内公司，目前钠离子电池技术路线百花齐放，有聚阴离子、普鲁士蓝还有我们层状氧化物，最终会通过市场验证，就像磷酸铁锂和三元材料的争论，比如特斯拉以前磷酸铁锂进入不到现在也可以进入。钠离子主要是提供了高性价比可持续的能量块，这个有很大必要性，提高性能降低成本，这块市场会越来越大。

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