锂价持续处于高位，由于成本低等优势，钠电池取代锂电池的声音也此起彼伏。

1、储能难题的“钠”解法

指导意见发布后，国家、地方各层面相继颁布储能行业具体发展规划、管理规范、配置要求：

政策的支持，掀起了储能行业的大热。民生证券预测，2022-2025年，中国新增储能装机量将分别达到约13、29、48、103GWh，CAGR约为104.5%。

根据中国化学与物理电源行业协会数据，目前，抽水储能仍是全球电力储能的主要方式，占比超86%。而电化学储能作为新型储能方式，由于其较高的能量密度和功率密度，且不受地理条件限制，虽在总量上仅占10.3%，但在新增储能装机中已占近58%，且年复合增长率达114%，当之无愧地成为储能未来发展方向。

然而，储能大热的背后，也埋藏着亟待解决的问题——降本。

中国化学与物理电源行业协会储能应用分会数据显示，当前我国电化学储能电站度电成本为0.6-0.8元/ kWh，而抽水蓄能电站度电成本仅为0.21-0.25元/ kWh。分会秘书长刘勇表示，正是极高的价格，使新型储能方式在我国难以铺开，落后的抽水蓄能在新增项目中仍占绝对多数。

储能行业具有高度价格敏感性，这也决定了，成本将是驱动储能大规模铺开的核心因素。

储能的需求方分为发电侧、电网侧、用户侧，三者的核心功能和收益模式不尽相同。

从发电侧角度，民生证券测算，储能设备单位成本每瓦时增加0.1元，光伏配储内部收益率就会下降约0.21%。东吴证券测算，若循环次数为7000次，配储后电站成本从4.8元/W降至3元/W，其内部收益率将从1.73%增加到13.24%。

从用户侧角度，以峰谷价差套利为例，电价差影响项目收益，储能系统价格影响项目成本。在电价差不变的情况下，储能系统价格便成了激励用户安装储能系统的唯一因素。

从储能系统成本构成上看，电池成本占比最高，达60%。因此，储能系统成本下降的关键是电池环节的降本增效。

相较于其他体系电池，锂离子电池凭借安全性、循环寿命等方面的优势，是当前多数储能系统的选择。在2021年中国电化学储能新增项目中，锂离子电池装机规模为1830.9MW，占比达99.3％。

而资料显示，2021年以来，电池级锂材料价格持续走高。从2021年1月到2022年5月，电池级碳酸锂月均价从63098元/吨上涨至476003元/吨，涨幅654.4%。

锂材料价格暴涨，让下游的锂电池厂商和应用领域纷纷表示“顶不住”。而这，也间接推动了一个新产业的兴起——钠离子电池。

钠离子的地壳丰度约为2.36%，分布均匀，且可通过海水制备钠盐；反观锂离子的丰度仅为0.002%，且分布极不平衡。因此，钠在储量上的优势直接决定了钠电池材料成本的低廉。

另外，在传统锂离子电池中，由于锂与铝易发生合金化反应，因而在集流体上需使用价格高昂的铜箔（100-110元/kg）。而在钠电池中，正负集流体均可采用相对廉价的铝箔（30-35元/kg），使其成本进一步下降。

基于此，我们可以估算当钠电池大规模铺开后，将会给对应电池节省的材料成本。

综合正负极、集流体、隔膜、电解液等原材料，锂电池（铁锂方案）的综合成本介于0.5-0.7元/Wh，而钠离子电池的综合成本则有望达到0.2-0.4元/Wh。

彭博新能源财经数据显示，随着锂电行业的进一步规模化发展，其材料价格预计还有20%-30%的下探空间。那么，锂电池的综合成本则可降至0.35-0.49元/Wh。

经计算得出，若钠离子电池形成产业规模化，其原料成本可以较锂离子电池节省18%-43%。

除成本这一“硬指标”外，钠离子电池在安全性、高低温性能上也有显著的优势，生产工艺更是与锂电池高度重合。在能量密度上，钠电池虽不及锂电池，但仍有很大的重合空间，适用于储能系统。

因此，在锂电成本高企的当下，钠电池作为终端厂商的重要“战略储备技术”，弥补锂电的劣势，也就不难解释了。

2、钠离子电池为硬碳材料提供机遇

目前，由于锂资源供给紧张，在一定程度上制约了锂电行业的发展，寻找锂电替代技术，成为一种迫切需求。与锂离子电池有着相似工作原理的钠离子电池受到重视，其产业化也被提上日程。相关人士表示，目前钠离子电池的各种材料主要以各研发企业自主开发为主，成本仍然比锂离子电池高，需要产业化发展，降低配套材料的制造成本。此外，钠离子电池对电池的正负极材料、电解液材料提出了更高的要求，这也成为其产业化迟迟未能实现的原因。

相较于锂离子，钠离子质量和半径更大，离子扩散速率较低，反映在电池性能上，电池的理论容量和反应动力学特征较为逊色，需要对正极材料进行改性。目前，层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物是钠离子正极材料的三种主要发展方向。

另一方面，由于钠离子比锂离子半径更大，钠离子电池负极材料需要满足多个关键要素（图1）。目前，钠离子电池的负极材料主要有无定形碳（硬碳，软碳）、合金类、过渡金属氧化物等。

在众多负极材料中硬碳材料具有结构多样、价格低廉、导电性良好、储钠容量高、嵌钠后体积形变小、环境友好和低氧化还原电位等优点。硬碳有望成为率先商用的钠离子电池负极材料。

钠离子摩尔质量是锂离子的3倍，直径是锂离子的1.3倍，进而导致钠离子无法在有效的电位窗口内在石墨层间进行可逆的嵌入、脱出，同时钠离子-石墨嵌入的化合物在热力学上并不稳定，容易形成NaC64。相比于石墨等材料而言，硬碳材料无法石墨化且碳层排列规整度低于软碳，层间形成了较多的微孔进而方便钠离子的嵌入和脱出，而且硬碳具备储钠比容量高、较低储钠电压、循环稳定等优势，是当前首选的钠离子电池负极材料。

3、硬碳材料的前景

目前，钠离子电池主要面向大规模储能领域，少部分应用于动力电池领域。

全球已经有多家公司进行了钠离子电池产业化布局，大部分公司采用的技术路线都是基于硬碳负极。去年，宁德时代推出的首款钠离子电池，负极侧也是选择了硬碳材料，能量密度达到了160Wh/kg。随着钠离子电池产业化的不断推进，硬碳材料的市场需求将会持续扩大。此外，硬碳负极与石墨负极相比，在冷启动及快速充电模式中更具有优势，所以硬碳材料在锂电领域也具有应用前景。

中金公司发布研报指出，储能场景为钠电应用提供坚实支撑，动力电池丰富了钠电应用场景。作为一种可供选择的钠离子电池负极材料，硬碳市场从无到有，市场增速快。中金公司表示，国内硬碳产业化尚未成熟，但考虑硬碳在钠电池以及锂电负极掺杂领域良好的应用前景，预计2022-2025年硬碳材料需求量有望从0.2万吨/年提升到10.5万吨/年，考虑硬碳价格回落，预计至2025年硬碳材料市场空间有望达到63亿元。

目前，市场上能够生产高端硬碳材料的企业还比较少，而随着钠离子电池产业化的推进，未来将会有更多的企业和研究机构参与到硬碳负极材料的研发及应用工作中。

文章来源： 中国粉体网，证券日报，钛媒体