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钠离子电池突破技术瓶颈 行业大规模商业化应用在即

1成本、安全、低温性能优异,加快钠离子电池商业化应用

宁德时代自2021年7月发布第一代钠离子电池(能量密度160Wh/kg)后,2024年10月推出骁遥超级增混电池,通过钠电与磷酸铁锂混搭技术实现400km续航和4C快充。该电池已搭载于理想、阿维塔等品牌车型,2025年将扩展至吉利、奇瑞等近30款增混车型。其第二代钠电池计划2025年量产,能量密度突破200Wh/kg,接近磷酸铁锂水平,快充15分钟可充80%。

钠离子电池在量产后具备原料成本优势、高低温环境下更好的容量保持率、优异的倍率性能以及卓越的安全性能,但能量密度较低,循环寿命有待提升,有望在特定场景实现部分替代。钠离子电池性能相对于铅酸电池实现了全方位超越,有望在规模化降本后实现替代。

钠电、锂电与铅酸电池性能对比

钠离子电池 磷酸铁锂电池 三元锂电池 铅酸电池
能量密度 100-150Wh/kg 120-200Wh/kg 200-350Wh/kg 30-50Wh/kg
循环寿命 2000次以上 3000次以上 3000次以上 300-500次
平均工作电压 2.8-3.5V 3-4.5V 3-4.5V 2.0V
高温性能 较差
低温性能 较差
快充性能 较优 较优
安全性能 较高 较高
耐过放电性能 可放电至0V
单位原料成本(碳酸锂价格20万/吨时) 0.3元/Wh(产业成熟后) 0.46元/Wh 0.53元/Wh 0.40元/Wh

资料来源:观研天下数据中心整理

优秀的电解液电导率使得钠离子电池具有出众的倍率性能。宁德时代的第一代钠离子电池在常温下充电15分钟即可达到80%的电量,中科海钠制造的钠离子电池能够在12min充电至90%,充电速度高于锂离子电池和铅酸电池。

钠电、三元、铁锂以及铅酸电池快充性能对比

充电至80%容量所需时间
钠离子电池 15min
三元锂电池 30min
磷酸铁锂电池 45min
铅酸电池 300min

资料来源:观研天下数据中心整理

钠资源储量丰富且分布均匀,成本低廉,是钠离子电池备受重视的关键因素。将钠资源与锂资源对比来看,钠元素地壳丰度为23,000ppm(2.30%),而锂元素地壳丰度仅约为17ppm(0.0017%),锂离子中常用的镍、钴在在地壳中储量也较低,约在90ppm(0.009%)、30ppm(0.003%)左右的水平。此外,锂资源在全球分布不均,有相当一部分集中在南美洲。

钠、锂元素性质对比

钠(Na) 锂(Li)
地壳丰度 2.3% 0.0017%
分布 分布均匀广泛 分布不均,重点位于南北美、澳洲
原子量(g/mol) 22.99 6.94
离子半径(pm) 97 68
密度(g/cm3) 0.968 0.534
价态变化 1 1
标准电势(V) -2.7 -3.04
第一电离能(kJ/mol) 495.8 520.2
比容量(mAh/g) 1166 3862

资料来源:观研天下数据中心整理

根据美国地质调查局(USGS)2023年1月发布的数据,全球锂资源量约9,800万吨,其中,中国锂资源量约680万吨,约占全球7%,排名第六;全球锂资源储量约2,600万吨,其中,中国锂资源储量约2,000万吨,约占全球8%,排名第四。

根据美国地质调查局(USGS)2023年1月发布的数据,全球锂资源量约9,800万吨,其中,中国锂资源量约680万吨,约占全球7%,排名第六;全球锂资源储量约2,600万吨,其中,中国锂资源储量约2,000万吨,约占全球8%,排名第四。

资料来源:观研天下数据中心整理

资料来源:观研天下数据中心整理

资料来源:观研天下数据中心整理

资源价格来看,上海钢联数据显示,2022年锂价上涨了1倍,碳酸锂最高达到59万元/吨,氢氧化锂最高达到58.4万元/吨,成为锂电池发展的卡脖子资源,2025年以来又大幅度下跌;相较之下,碳酸钠价格在3,000元/吨左右,成本低廉。在此背景下,发展无资源限制的钠离子电池符合资源安全的战略需求,也对新能源电池体系降本起到至关重要的作用。

2、车端、两轮车大型储能领域渗透率逐步提升

对于A0/A00级车以及混动车型,纯电续航普遍在400km以下,锂电池在低温下续航打折较多,采用钠电在保证续航的同时,提升了电池低温性能表现。同时A0/A00车型售价普遍较低,对成本要求较高,钠电未来降本有潜力。二轮车电池:安全性能好,逐步替代锂电池和铅酸电池。两轮车市场成本和安全是主要的考虑点,钠电池相较锂电池具备安全不易燃与原材料价格波动小的特点,相较铅酸电池具备性能更优的特点、是国内强化火灾监管与严控整车重量的条件下、满足消费者续航与性能要求的更优解,也是国外电摩品牌出海的破局点。2024年铅酸电池市占率8成以上,铁锂和锰酸锂占约2成。新国标将搭载铅酸电池的电动自行车重量限制在63公斤以内,而搭载非铅酸电池的电动自行车,重量限制在55公斤以内。钠电依托良好的低温和安全性能将逐渐抢占锂电池市场,同样续航下钠电比铅酸更轻,价格相似,钠电有望进一步抢占部分铅酸电池市场。储能电池:多维度优势。西北等地不同季节温差较大,对储能电芯低温性能要求较高,同时锂电池起火事故的发生,也让安全性成为重要的考量之一。

国内企业钠电池发展情况

企业 主导产品及解决方案 产品特点 发布时间
海辰储能 首款电力储能专用钠离子电池—CellN162Ah 聚阴离子技术,宽温高倍率储能,循环性能、充放电及能量效率优 2024年12月
比亚迪 钠离子电池储能系统产品—MCCube-SIBESS 采用CTS超级集成设计,容量2.3MWh,标称电压1200V,电压范围800V-1400V 2024年12月
宁德时代 第二代钠离子电池 能量密度提升、耐低温、安全性高、应用广,2025年量产 2024年11月
派能科技 实现钠产品小规模量产及交付 解决冬天低温环境下性能问题 2024年11月
传艺钠电 18650圆柱电芯、26700圆柱电芯等多种电芯及材料 高能量密度、长循环寿命、安全性优异 2024年8月
众钠能源 高倍率硫酸铁钠钠离子电芯NFS-50 高安全、大倍率、长寿命、低温升,容量50Ah,标称电压3.6V,能量密度100Wh/kg,循环寿命>5000次 2024年4月
鹏辉能源 91Ah和3050mAh钠离子电芯 能量密度突破145Wh/kg,寿命达3000周,宽温工作,放电温度区间-40℃~55℃,-20℃放电容量>90%,60℃存储7天后容量恢复率>96% 2023年4月
昆宇电源 方形钠离子电芯 宽温域-40℃~55℃,叠片工艺,能量/密度提升30%,倍率性能优,高精度防爆阀设计,安全性高 /
中科海钠 NaCP08/80/138等不同规格的钠离子软包电池,以及钠离子圆柱NaCR26650、NaCR32138电池 工作电压3.2V,工作温度-40℃~80℃,循环寿命≥4500周,能量密度≥145Wh/kg,倍率性能5C容量≥1C容量 /

资料来源:观研天下数据中心整理

根据观研报告网发布的《中国钠离子电池行业现状深度研究与发展前景分析报告(2025-2032年)》显示,随着复合磷酸铁钠正极钠电池循环寿命的提升到8000次以上,钠电在储能领域从早期的户储产品逐渐进入到大储应用。预计未来动力电池和储能依托于较为成熟的层状氧化物结构优先放量,同时带动原材料价格下降,后续二轮车、储能场景也有望逐渐放量。如果成本能继续下降,未来几年,年钠电需求可能达数十GWh,带动万吨级别的钠电正极材料和负极材料需求,下游整体需求有望迎来快速增长。

2024我国钠离子储能招标情况

招标单位 招标名称 电池技术 容量(MWh) 应用场景
大唐集团 2024年01月大唐湖北潜江熊口50MW100MWh钠离子新型储能电站示范项目工程 钠离子储能 100 电网侧储能
中国华电 江苏华电光伏集中配建灌云200MW/400MWh储能项目EPC 液冷磷酸铁锂+钠离子+全钒液流 10 光伏储能
山西华钠 基于钠离子电池的模块化储能柜研发项目升压逆变一体仓、PCS、EMS采购 钠离子电池 / /
山西华钠 基于钠离子电池的模块化储能柜研发项目升压逆变一体仓、PCS、EMS采购(第二标段) 钠离子电池 / /
广州发展集团 广州发展湖北荆州洪湖市经开区100MW/200MWh钠离子储能电站示范项目一期储能系统集成采购 钠离子 100 电网侧储能
国家能源集团 国能信控现货市场下多形式先进复合储能智能协同控制技术研究与实证示范项目钠离子电池储能系统 钠离子储能 5 /
连云港市能源集团 连云港市能源集团151MW/302MWh独立共享新型储能项目工程总承包 磷酸铁锂+钠离子 2 电网侧储能
国家能源集团 广西公司永福公司广西桂林永福县100MW/200MWh储能EPC 磷酸铁锂+钠离子 20 电网侧储能
国家能源集团 青海国能(大柴旦)光伏发电有限公司第二批大基地100万千瓦风光储项目100MWh多种形式混合储能项目 飞轮储能+超级电容+钛酸锂+钠离子电池+全钒液流+高压直挂锂电池 0.5 风光光伏储能
苏盐井神 江苏淮安绿色光储一体化示范项目储能及光伏建设工程 磷酸铁锂+钠离子 0.1 光储充
南方电网 南网储能公司储能科研机构网型钠离子电池储能系统设备研制与系统集成技术服务 钠离子电池 40 电网侧储能
三峡集团 三峡能源安徽阜南储能电站二期项目EPC 磷酸铁锂+钠离子 30 电网侧储能
国家电投 内蒙古阿左旗阿拉腾敖包变电站侧100MW/400MWh独立新型储能电站示范项目EPC 磷酸铁锂+钠离子 20 电网侧储能
南瑞集团 华钠山西阳泉晋中开元矿应急电源系统储能项目-直流侧系统采购 钠离子+锂离子 / /
中广核 中广核广西钟山200MW400MWh集中共享新型储能项目EPC 锂离子+钠离子 22.5 电网侧储能
融合宏雅新能源 辽宁沈阳于洪区百万级公共储能中心项目(10MW/40MWh钠离子储能系统) 磷酸铁锂+钠离子+液流电池 40 电网侧储能
广东新型储能国家研究院 24-25年新型储能系统及配套设备框架采购 钠离子 30 集采
成都城投 四川成都双流蛟龙工业港充电站钠电池试点储能项目采购 钠离子 / 用户侧储能
中国能建 广西院贺州钟山200MW集中共享新型储能项目钠电池储能系统采购 钠离子电池 22.5 电网侧储能

资料来源:观研天下数据中心整理(zppeng)

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2025年06月13日
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