钠离子电池 （NIB） 是一种新兴的电池技术，在许多情况下，它可以取代锂离子电池 （LIB），而无需对制造或使用配置进行太大改变。
最终，钠离子技术将发展到其性能接近当前某些 LIB，例如那些具有磷酸铁锂 （LFP） 化学成分的 LIB。重要的是，它将以较低的成本提供这种服务。尽管其能量密度较差，但这些因素将结合在一起，意味着 NIB 在电池能量固定存储 （BESS） 中得到大规模渗透，并且也将用于一些小型且廉价的电动汽车 （EV）。
关键要点：
- NIB 将成为固定储能中锂离子化学成分以及小型和两轮电动汽车的可行、更便宜的替代品。从中期来看，它将在其他地区出现增长之前在中国激增;
- 钠离子电池 （NIB） 仍然是一项尚未完善的技术，但它们正在经历快速的研究、开发和商业化，其中中国公司在这方面处于领先地位;
- 目前的成本很高，但预计前所未有的工业化速度将在中期大幅降低这些成本。
为明天提供动力：NIB 将被固定存储和小型电动汽车市场大规模采用
能源转型推动了对电池需求的快速增长，两个核心市场是电池固定储能 （BESS） 和电池电动汽车 （BEV）。
固定式储能应用对于负载跟踪和调峰与间歇性可再生能源相结合至关重要。随着电网越来越多地转向可再生能源，对它们的需求将迅速增长。我们的储能技术和成本服务 （ESTAC） 概述了储能供应链——从关键原材料到最终存储成本，分析关键技术的变化和制造成本发展。
短期内，BESS 市场仍将由锂离子电池 （LIB） 主导，几乎完全使用 LFP 阴极。然而，随着钠离子成本的下降，该技术的渗透率将稳步提高，并可能在本十年结束之前成为 BESS 应用的主要电池技术。
几家中国公司最近的公告清楚地表明，NIB 不仅适用于固定存储，而且为某些 BEV 提供了可行的替代方案。对化学和几何形状的改进使 NIB 一度被认为性能不足的 NIB 成为电池供电出行中锂的真正竞争者。对于小型汽车和电动两轮车来说尤其如此，它们受益于钠的低成本，并且不需要市场上最高的能量密度。然而，小型汽车和电动两轮车仅占整体电池需求的一小部分。
锂在电池市场的主导地位得到了数十年研究的帮助，在此期间，由于与富镍 LIB 相比，NIB 的体积能量密度表现不佳，因此一直被忽视。然而，近年来，由于原材料成本低、工作温度范围大、往返效率高和安全性高，人们对这种竞争性化学品的兴趣和投资有所增加。 2022 年锂价飙升推动了 NIB 的工业化努力。
揭开中国钠离子行业"国产"电力激增的
面纱中国对 NIB 工业化的重视程度最为明显。在这里，超过 15 家不同的公司正在开发 NIB，包括大型制造商 CATL、BYD 和 EVE。CRU 预测，到 2030 年，中国的 NIB 产能预计将超过 130 GWh/y，超过我们全球预测的 75%。
与此同时，美国、欧洲和印度紧随其后，少数公司扩大了制造规模以与中国竞争。IRA MPTC 45X 等生产税收抵免有可能使美国的 NIB 生产成本与中国相比具有竞争力——前提是美国能够达到有竞争力的制造规模。有关无碳足迹行业发展的进一步评论和分析，请参阅我们的 ESTAC 服务。
NIB 伤口中的"盐"是什么？
元素钠的质量是锂的三倍多，导致本质上的重量能量密度较低，并且输运动力学历来较差。然而，严格的研究和开发导致了快速改进，并且越来越明显的是，在某些应用程序中，好处有可能大于坏处。
CRU 即将发布的电池成本模型表明，与 LFP 等竞争化学品相比，主要是 NIB 的成本阻碍了它们的发展。虽然 NIB 中使用的阴极成本低于锂基阴极，但由于使用的原材料更丰富，因此 NIB 中的负极材料在成本堆栈中所占的比例要大得多。
硬碳是大多数 NIB 的行业标准阳极，目前只有少数替代品正在探索中，但由于其供应链不发达，它的产量很低，这反映在高价格上。相比之下，LIBS 通常使用石墨作为负极材料。这是一个在过去几十年中一直在扩大规模以跟上电池需求的行业，因此其成本几乎下降到可行的最低水平。
CRU 预测，由于工业化和整个供应链的规模扩大，特别是硬碳负极活性材料领域，随着制造成本的下降，NIB 的成本将在中期达到与 LFP 的平价。由于制造工艺存在相当大的重叠，尤其是在基于层状氧化物 （LO） 阴极的系统中，这种发展速度预计将超过 LIB 建立的历史先例，这相当于一种直接替代技术。
钠即将到来，问题是何时以及多少
钠离子电池具有成本低、原材料丰富、工作温度范围大、往返效率高、有竞争力的循环寿命和安全性等特点，非常适合用于电池储能系统。虽然它们的能量密度比锂产品差，但它们将对锂在中国小型 BEV 中的主导地位构成威胁。然而，硬碳价格降低对于这项技术的广泛商业化以及与 LFP 的成本竞争至关重要。
CRU 预计 NIB 的开发对于控制电池级锂的价格至关重要，尤其是在 2022 年第四季度等高需求时期。钠技术的持续发展将使更多的锂用于移动应用，并确保更顺利地采用可再生能源发电。
