2022年中国钠离子电池技术及应用发展研究报告(26页)

钠离子电池：锂离子电池同胞兄弟，具备成本优势的新型储能方式

钠离子电池是一种依靠钠离子在正负极间移动来完成充放电工作的二次电池。其工作原理与锂离子电池相似，技术发展也曾与锂离子电池并驾齐驱。

充电时，钠离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反，与锂离子电池的工作原理相似。钠离子电池技术的研究可以追溯到 20 世纪 70 年代，甚至略早于锂离子电池，但由于 20 世纪 90 年代锂离子电池凭借更为优异的性能成功商业化，钠离子电池的发展一度陷入沉寂。2010 年以来，随着人类社会对储能设备的需求飞速增加，钠离子电池的优点凸显，再度走上舞台中央。

成本优势使钠离子电池夺回关注焦点。工作原理的相似性让钠离子电池和锂离子电池具备很高的可比较性，近年来由于锂离子电池的核心原材料碳酸锂价格飞涨，高昂的成本限制了其继续发展。相比之下钠元素来源广泛，价格低廉，钠离子电池性能较为优良，在交通领域和大规模储能领域表现出了强大的潜力。随着技术的发展，钠离子电池已逐步成为锂离子电池的优质替补和潜在竞争者。

原材料方面，钠资源储量大且分布广泛。锂与钠同属元素周期表 I A 族碱金属元素，在物理与化学性质上较为相似，都可以作为二次电池的金属离子载体。近年来由于锂离子电池需求量增加，锂资源储量较少导致供应不足，电池用碳酸锂价格从 2020 年中约 4 万元/吨涨至 2022 年 4 月约 50 万元/吨。相比之下钠元素在地壳中含量丰富，成本更低，价格受供需影响小，碳酸钠常年处于 3000 元/吨以内水平。

钠离子电池正负极集流体材料可用铝箔，进一步扩大了钠离子电池低成本优势。由于铝制集流体在低电位下易于与锂发生合金化反应，锂离子电池负极处只能使用价格昂贵的铜箔作为集流体。而钠离子电池正负极集流体均可使用价格便宜的铝箔，这使得钠离子电池的成本优势更加明显。