半路杀出的“钠离子电池“,搅局者还是颠覆者?

（以下内容从国金证券《半路杀出的“钠离子电池“,搅局者还是颠覆者?》研报附件原文摘录）
　　半路杀出的“钠离子电池“，搅局者还是颠覆者？ 前言：2021年5月21日，宁德时代董事长曾毓群在股东大会上透露，将于2021年7月份左右发布钠电池，引起市场新一轮关注。钠离子电池是什么？它和锂电池相比又有什么优劣势？本期文章将会给大家一一解答。 一、钠离子电池原理 01 锂资源分布不均促进非锂电池的研发 锂离子电池自1991年SONY公司成功实现商业化应用以来，目前已经广泛应用于交通、通信和储能等领域。然而锂资源储量有限且分布不均，在全球已探明锂资源储量6200万吨中，南美三国阿根廷（23.87%）、玻利维亚（14.52%）、智利（13.71%）占比超过一半。为了寻找其他可以替代锂的其他电极材料，部分非锂电池体系也逐步受到关注。 图：2019年全球各国探明锂资源储量占比 来源：2019年中国锂业大会 02 钠离子电池反应原理 钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理和储能机理。充电过程中，正极材料发生氧化反应，失去电子，并脱出钠离子；电子通过外电路到达负极，同时钠离子也经过电解液迁移到负极；负极材料得到电子，并嵌入钠离子，发生还原反应。放电过程与充电过程相反。 图：钠离子电池的反应原理 二、锂离子电池vs钠离子电池vs燃料电池 01 原材料成本比较：锂离子电池>钠离子电池>燃料电池 现阶段钠离子电池体系由于制备工艺不成熟、生产设备有待改善，导致生产效率较低，产品一致性差，良品率不高，生产成本明显高于锂离子电池。 但实际上钠离子电池的降本空间要优于锂离子电池，主要原因是原材料成本低。原材料成本指不考虑产品的技术成熟度、良品率、批量生产带来的规模降本效应以及生产设备费用等的影响，仅从生产某产品的物料价格考虑生产成本，本质上反映了产品的远期最大降本空间。钠离子电池的原材料成本较低只要原因在于正极材料和集流体的成本较低： 1）正极材料：锂离子和钠离子电池的正极材料均为锂离子或钠离子与过渡金属离子组成的化合物，影响电极成本的主要是钠和锂的价格。 来源：中科海纳官网 2）集流体：集流体的作用主要就是导电，我们可以理解为导线。当锂电池以石墨为负极时，铝制集流体在低电位下易与锂合金化反应从而被消耗，因此石墨锂电池集流体多为铜片。钠离子电池则无此问题，集流体可以采用更便宜的铝片。 如果对锂离子电池和钠离子电池进行原材料成本对比，钠离子电池的原材料成本约为0.25元/Wh，而磷酸铁锂的原材料成本已超过0.35元/Wh。 来源：中科海纳官网 3）成本比较：锂离子电池>钠离子电池>燃料电池 锂离子电池、钠离子电池、燃料电池，虽然三者都称之为电池，但本质上起到的作用有很大差别。锂离子电池、钠离子电池的本质作用是储能，相当于汽油车里的油箱；燃料电池没有储能作用，而是将储氢瓶氢气的化学能转化为电能，相当于汽油车里的发动机，储氢瓶实际上为油箱，因此我们有时也称燃料电池为“燃料电池发动机“。 至于三者的成本比较，不能简单地再以每千瓦时的成本比较，因为燃料电池发动机的核心参数为功率，单位是千瓦。如果只考虑原材料成本的话，燃料电池的原材料中唯一较贵的铂金，但单车的价值量也就在3000元左右，因此远期来看原材料成本锂离子电池>钠离子电池>燃料电池。 02 性能比较：钠离子电池功率密度低，寿命短 钠与锂属于同主族元素，物理与化学性质相近。锂离子和钠离子可以在相似的材料结构中进行可逆的嵌入与脱出。但锂离子的离子半径远小于钠离子，因此锂离子可以在石墨电极内脱嵌/嵌入，但是钠离子几乎不能在石墨中脱嵌/嵌入，只能用其他碳类材料，容量很小，而且嵌入/脱嵌阻力较大。因此钠离子电池天然能量密度低于锂离子电池。 同样是因为钠离子直径大，充放电更容易引起电极材料剥落，因此钠离子电池寿命更短。 来源：中科海纳官网 但钠离子电池工作温度区间更广，在低至-30℃、高至80℃的环境中其放电特性依然很好，且充放电特性好。因此钠离子电池更适合应用在功率要求不高但对成本较为敏感的领域。 图：钠离子电池的优点 来源：中科院物理所 三、钠离子电池适合储能，不会替代锂电 根据国际能源署IEA测算，到2030年风光新增装机量将超1000吉瓦，必将带动储能领域的发展。鉴于全球锂矿资源有限，未来储能市场将会是多种储能方式并存的市场。 钠离子电池虽然能量密度低于锂离子电池，不适宜对功率要求较高的移动通信及动力电池领域，但其远期成本下降空间大，尤其适用于对成本较为敏感但对功率要求不高的储能领域，预计未来技术成熟后将会在家庭储能、电网储能和低速电动车等领域占据一部分市场。 图：钠离子电池的应用场景 关注新兴产业观察者，带你了解燃料电池 往期推荐 01 ●【国金燃料电池】管理规范落地，碳交易市场启动渐近 ？ 点击阅读 02 ●【国金电新&汽车_周报】能源局风光政策示暖意之白话再解读，电池材料创新空间仍巨大 ？ 点击阅读 03 ● Plug Power MOU更正的业绩影响 ？ 点击阅读 04 ● 燃料电池行业周报速览 ？ 点击阅读 >>>END<<<

点此查看微信公众号原文全部内容>>

大部分微信公众号研报本站已有pdf详细完整版：https://www.wkzk.com/report/（可搜索研报标题关键词或机构名称查询原报告）