瞻觀前沿

代爾夫特理工大學(xué)的研究人員Marnix Wagemaker和Alexandros Vasileiadis最近與中國科學(xué)院的研究人員合作在《自然能源》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于快速充電鈉離子電池和負(fù)極改進(jìn)的論文。通過開發(fā)快速充電能力和用有機(jī)材料增強(qiáng)負(fù)極，減少對稀有非歐洲材料的依賴，從而獲得了先進(jìn)的鈉離子電池技術(shù)。此外，他們還改進(jìn)了陰極，創(chuàng)造了一種高能、快速充電、無鈷材料，由于其在使用過程中逐漸發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，因此使用壽命更長。

圖片來源：代爾夫特理工大學(xué)

技術(shù)價(jià)值觀察

儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游原材料及設(shè)備、中游儲(chǔ)能系統(tǒng)及集成、下游電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用。儲(chǔ)能電池上游的原材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及結(jié)構(gòu)件等;上游的集成系統(tǒng)設(shè)備主要包括涂布機(jī)、攪拌機(jī)等。產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成與制造，對于一個(gè)完整的儲(chǔ)能系統(tǒng)，一般包括電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)以及儲(chǔ)能變流器(PCS)四大組成部分。產(chǎn)業(yè)鏈下游的應(yīng)用場景主要發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的電力系統(tǒng)儲(chǔ)能。

鈉離子電池，是一種利用鈉離子在正負(fù)極之間的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行充電和放電的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備。科學(xué)家開發(fā)出需要較少稀有材料的鈉離子電池。因此，從儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)鏈上看，該電池技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

——鈉離子電池在部分細(xì)分領(lǐng)域存在替代空間

目前鈉離子電池行業(yè)主要競爭產(chǎn)品為錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鉛酸電池等。通過計(jì)算鈉離子正負(fù)極能量密度差異，可以得出在相同技術(shù)條件下，鈉離子的能量密度約為錳酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池能量密度的0.7-0.8倍?；阝c離子電池在安全性、成本等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，使其有望在鋰離子電池之外，成為另一種實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的二次電池技術(shù)。

然而，預(yù)計(jì)鈉離子電池規(guī)模化量產(chǎn)與大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用尚需時(shí)日，與鋰離子電池的應(yīng)用競爭格局短期內(nèi)不會(huì)有明顯變化。未來，隨著技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)鏈布局完善，鈉離子電池在低速電動(dòng)汽車、兩輪電動(dòng)車、家庭/工業(yè)儲(chǔ)能、5G通信基站、電動(dòng)船舶等細(xì)分領(lǐng)域，對目前大量應(yīng)用的鉛酸電池與鋰離子電池存在一定的替代空間，發(fā)展前景廣闊。

——2023年被視為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化元年

目前，鈉離子電池仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，布局的企業(yè)相對較少，企業(yè)投身鈉離子電池領(lǐng)域，資源儲(chǔ)量豐富且成本低廉是重要驅(qū)動(dòng)力。從企業(yè)技術(shù)路線布局來看，中科海納、傳藝科技、孚能科技等眾多企業(yè)均布局層狀氧化物鈉離子電池;鈉創(chuàng)新能源、鵬輝能源、眾鈉能源為布局聚陰離子類鈉離子電池的代表企業(yè);寧德時(shí)代則布局普魯士類鈉離子電池。整體而言，各企業(yè)鈉離子電池制備技術(shù)逐步趨向成熟，均在2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)或產(chǎn)能提升，推動(dòng)鈉離子電池量產(chǎn)進(jìn)程提升。

——鈉離子電池技術(shù)投資潛力評估：層狀氧化物鈉電池綜合投資潛力較大

整體來看，層狀過渡金屬氧化物鈉電是當(dāng)前發(fā)展最快的鈉離子電池技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化道路較為清晰，入局企業(yè)較多;相較于其他鈉離子電池技術(shù)路線，層狀氧化物鈉電在能量密度、循環(huán)壽命、安全穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢。

——政策推動(dòng)鈉離子電池技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用示范與規(guī)?；a(chǎn)

中國高度重視鈉離子電池技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部等相關(guān)部門已出臺(tái)多項(xiàng)扶持政策。2022年，中國將鈉離子電池列入《十四五能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，支持鈉離子電池前沿技術(shù)和核心技術(shù)裝備攻關(guān)?？萍疾吭谑奈迤陂g實(shí)施的儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)中，也將鈉離子電池技術(shù)列為子任務(wù)，積極推動(dòng)鈉離子電池的規(guī)模化生產(chǎn)以及在儲(chǔ)能、兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用示范。2023年1月，工信部等六部門印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，明確提出要加快鈉離子電池技術(shù)突破和規(guī)?；瘧?yīng)用。政策層層加碼，推動(dòng)未來鈉離子電池技術(shù)向前沿技術(shù)攻關(guān)、細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用、規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用等目標(biāo)發(fā)展。

——鈉離子電池向低成本、高密度、長壽命方向發(fā)展

當(dāng)前，鈉離子電池技術(shù)的發(fā)展正處于快速演進(jìn)和創(chuàng)新的階段。從整體趨勢看，目前鈉離子電池向著低成本、高密度、長壽命方向不斷發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)隨之變化。

中國鈉離子電池技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與鈉離子電池關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華中地區(qū)，并且以深圳市為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來布局鈉離子電池技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南華中地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注廣東省深圳市羅湖區(qū)、光明區(qū)和寶安區(qū)、湖北省鄂州市華容區(qū)所處鈉離子電池的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對于半鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

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