低于20万一吨的碳酸锂，让钠电池成为“鸡肋”？

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文｜能链研究院

曾经黯然失色者，如今再度焕发荣光。

 20世纪70年代，钠电与锂电同期起步。90年代，电化学电池体系确立，日本索尼率先将锂离子电池投入市场，锂电池的商用时代正式开启。

 而钠电池，由于性能、效率不及锂电池，被束之高阁。

 随着新能源车大规模普及，锂电池进入高速增长期，上游锂资源供不应求价格狂飙，导致成本大幅攀升，下游企业苦不堪言。

 使用其它低成本的材料替代锂盐成为当务之急。

 在此背景下，钠离子电池再度出现在人们的视野当中。钠不仅储量丰富，提炼简单，其原材料碳酸钠价格长年处于3000元/吨以下水平，无疑是最佳的planB。

 包括宁德时代、鹏辉能源等多家头部企业大力研发钠离子电池。

 乘此东风，钠电池已逐步由实验室走向商业化应用阶段。

 可以说，成本是钠离子电池重返市场的核心因素。

 然而，进入2023年，在需求乏力、供给增加的双重因素下，碳酸锂价格断崖式下跌，从56.8万/吨的价格，跌至17.9万/吨。

 当前钠电芯的材料成本约为0.427元/Wh，当碳酸锂价格降低至20万元/吨时，磷酸铁锂电芯的材料成本与钠电芯的材料成本相当。

 那么，是否意味着，依靠成本优势杀回来的钠电池已成“鸡肋”？

制衡锂电、蚕食铅酸

要弄清楚这个问题，我们需要更全面的了解钠离子电池。将其与锂电池对比是一个较好的突破口。

 首先，从储量上来看，锂在地壳中含量仅约0.0065%，丰度居第二十七位，而钠在地壳中具有更高的丰度，约占地壳储量的2.64%。

 从开采提炼来看，锂对品位、杂质以及提取技术要求较高，而钠的提炼过程更为简单。

 从成本的角度来看，碳酸钠长年处于3000元/吨以内水平，远低于碳酸锂。钠离子电池可以使用较为便宜的铝箔作为集流体材料，进一步节约成本。

 综上，钠储量丰富、提炼简便，具备成本上的优势。

 但是，这些优势不足让钠成为锂的替代品，归根结底，还得看钠电池的性能究竟如何。

 衡量电池性能的主要指标有能量密度，安全性，循环寿命，高低温性能等。

 从能量密度来看，在目前的技术条件下，钠离子电池的电芯能量密度约为70-200Wh/kg，高于铅酸电池的30-50Wh/kg，相较于三元锂电的200-350Wh/kg有所逊色，但与磷酸铁锂电池的150-210Wh/kg有重叠范围，且尚有较大的技术进步空间。

 从安全性来看，得益于更高的内阻，钠离子电池在短路状况下瞬间发热量少，热失控温度高于锂离子电池，具备更高的安全性。在针对过充过放、针刺、挤压测试时，钠离子电池的安全性表现也让人满意。

 从循环寿命来看，铅酸电池表现较差，300-500次，三元一般在3000次以上，磷酸铁锂到3500次以上，而对于储能市场要求达到4000-5000次以上，钠离子电池可以达到3000次以上。

 低温表现方面，相比于锂离子电池-20℃到60℃的工作温度区间，钠离子电池可以在-40℃到50℃的温度区间正常工作，-20℃环境下容量保持率近90%，高低温性能更优秀。

 倍率和快充性能方面，钠离子电池具备更好的倍率性能，适合在快充、响应型储能和规模供电等场景应用。

 结合上述特点，钠电整体性能与锂电接近，能量密度稍逊，但低温、安全和倍率性能突出，整体性能优于铅酸电池。

  因此，钠电池有望向上制衡锂电、向下蚕食铅酸市场。

碳酸锂价格大跌后的尴尬局面

近年来，随着新能源车渗透率大幅提升，市场对锂电池需求十分旺盛。作为核心原材料的锂盐由于较为稀缺，开采周期较长，资本投入较大，出现供不应求的局面。
碳酸锂价格一路飙升，从2020年4万元/吨的一路上涨到2022年的11月的56.75万/吨。

 虽然新能源车进入成长周期，但是显然，下游车企并没有享受到这一红利，利润端被原材料及零部件厂商拿走，车企沦为打工人。

 以碳酸锂为例，具备头部资源的锂盐厂成本仅6万出头，毛利率超过80%。

 此时，作为锂电池的最佳替代品钠电池迎来发展机遇。

 从成本竞争力考量，铅酸电池成本约为0.427元/Wh，成本比较稳定。以50万元/吨碳酸锂计算，磷酸铁锂电芯的材料成本约为0.627元/Wh。

 以此来看，钠离子电动车的成本较锂电池电动车的成本下降空间少则数千，多则上万。

 以宁德时代为首的电池厂商开始大力发展钠离子电池，2021年就已经发布第一代钠离子电池，中科海钠、钠创新能源均推出性能优异的钠电池。

 然而，进入2023年，在需求出现下滑、供给增加的双重因素下，碳酸锂价格断崖式下跌，从56.8万/吨的价格，跌至17.9万/吨。

以成本优势再度重回视野的钠离子电池面临尴尬境地。

 当前钠电芯的材料成本约为0.427元/Wh，当碳酸锂价格降低至20万元/吨时，磷酸铁锂电芯的材料成本与钠电芯的材料成本相当。

 另一方面，由于处于产业发展初期，实际上，钠离子电池实际成本远高于0.427元/Wh，甚至高于磷酸铁锂电池。

 曾毓群曾表示：由于是新兴的电池技术，钠离子电池不是刚推出来就很便宜，因为目前的供应链规模还很小，不够成熟，钠离子电池可能比锂离子电池贵一些。

 如果，不能大批量量产，通过规模化降本，钠电池成本优势便无从谈起。

 那么，是否代表着钠在电池舞台的谢幕？ 

打开低成本、低能量密度的应用场景

从性能上来看，钠电池不单单是锂电池的替代品，对于铅酸电池而言，威胁更大。

 与铅酸电池相比，在循环、成本、能量密度等方面都具有较为明显的优势。

 从成本的角度来看，如果未来钠电池大规模量产后。钠电芯的材料成本约为0.285元/Wh，低于0.40元/Wh的铅酸电池成本。

 更好的性能，更低的价格，钠离子电池无疑是铅酸电池的潜在威胁。在电池市场中，钠离子的定位也越发清晰，核心便在于对能量密度要求不高的应用场景，而这块，长久以来是铅酸电池的根据地。

 比如，两轮车市场。

 两轮电动车带电量为0.6Kwh左右，对电池性能要求不高，但对于价格敏感。

 所有零件中，电池成本最高占比约25%-30%。虽然锂电相比铅酸电池拥有更好的性能，但锂电原材料成本较铅酸电池高出很多，锂电电动车与铅酸电动车的发展仍处于胶着状态。

 钠离子电池的性能更介于二者之间，在能量密度上低于锂电池，高于铅酸电池，而导电性好、充放电快、耐低温性强等方面比铅酸电池也更有优势，如果未来大规模量产，其成本比起铅酸电池更具备优势，满足两轮车价格敏感的特点，是替代两轮铅酸电池、锂电池的良好选择。

 天风证券预测，到2025年，钠电在两轮车领域的渗透率20%，对钠电池的需求有望达11GWh。

 在汽车市场中，钠离子电池同样存在机会。

 钠电池有机会渗透的动力电池市场主要包括A00级、A0级以及A级三种电动车。具体来看，钠电池可以满足续航里程在400公里以下的新能源汽车车型的基本需求，400公里以下的新能源汽车车型主要包括A00和A0级别电动车车型，未来钠电池能满足的续航里程有望进一步提升至500公里，能够覆盖的车型则将进一步延伸至A型级别电动车。

 2月23日，中科海钠与汽车企业江淮集团合作，在江淮的主力车型思皓EX10花仙子上首次实现了钠离子电池在样车上的装车。

4月16日，在奇瑞iCAR品牌之夜上，宁德时代宣布钠离子电池将首发落地奇瑞车型。

 天风证券预计2023-2025年钠电池在A00级、A0级以及A级电动车市场的渗透率将逐年升高，2025年分别达到30%、20%、15%，2025年对钠离子电池需求总量有望达到48.45Gwh。

 在储能方面，凭借成本优势和性能优势，钠离子电池有望得到商用。

 此外，电动叉车目前电池主要由铅酸电池供电，循环寿命要求与低速电动车类似，1000次左右即可。电动叉车质量越重越好，对能量密度要求不高，钠电池存在相对的优势。

协同大于竞争

如此看来，钠电池与锂电池之间的协同关系大于竞争关系。

 在高能量密度的场景中，仍旧为锂电的主战场。

 在成本限制较高与能量密度要求较低的应用场景上，钠离子可以补足锂电池的短板。

 当然，这一切的前提还是规模化量产。

 现阶段，钠离子电池处于发展初期阶段，虽然具备良好的商用场景，但部分技术仍旧不成熟，材料工艺仍需进步。

 但是，本着成本优势，以及适当的应用场景来看，钠电池未来颇具看点。

参考资料：

•  [1] 浙商证券，《性能和应用有望与锂电互补，2023年将迎量产元年》
• [2] 天风证券，《钠电池深度：吐故“钠”新，分庭抗“锂”》

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