历经数年发展，钠离子电池产业化日趋临近，2023年或将成为产业化元年。
随着全球能源转型节奏加快，可充放电的二次电池重要性日益凸显。一众二次电池中，锂离子电池凭借能力密度优势率先跑出，成为当下动力、储能领域的绝对主力。
然而2020年以来，面对需求成倍增长，锂离子电池主要原材料碳酸锂、氢氧化锂出现供应短缺，碳酸锂价格一度飙升超过10倍，带来电池价格走高，进而导致新能源汽车、储能生产成本的飙升。藉此契机，作为替代方案的钠离子电池开始走向台前。
(资料图片)
作为元素周期表中同一主族元素，钠元素与锂元素化学性质相近，其虽不如锂离子电势高、比容量高，但胜在自然界储量高，原料充足，被市场视为当下锂电池的最优替代方案之一。尤其在储能领域，凭借良好性价比以及稳定的电化学性能，其被视为有望率先在该领域得到推广。
历经数年发展，钠离子电池产业化日趋临近，2023年或将成为产业化元年。
即将揭开面纱之际，钠离子电池产业化进展究竟如何?其是否能够扛起能源转型大旗?
产业化时机已至?
据钠离子电池企业披露的产业规划，钠离子电池产业化临近，最快或将在2023年迎来产业化元年。
10月21日，宁德时代在一场电话会议上表示，公司钠离子电池产业化进展顺利，供应链布局上需要一些时间，已与部分乘用车客户协商，明年将会正式量产。公开报道显示，在此之前，宁德时代已多次公开表示，公司正致力推进钠离子电池在2023年实现产业化。
产业化同样走在行业前列还有华阳股份。9月30日，华阳股份公告称，当日，其旗下公司山西华钠芯能科技投建的钠离子电芯生产线设备安装调试已经完成。公司钠离子电芯生产线正式投产。据介绍，华阳股份的钠离子电芯生产线主要生产圆柱钢壳和方形铝壳电芯，能量密度约为120Wh/kg到130Wh/kg，项目满产后将成为国内首条产能达到GW级别的钠离子电芯产线。
从电芯到电池中间并不用花太多工夫。真锂研究院创始人墨柯向记者解释，电池包相当于把N个电芯放一块串/并联方式连接到一起，其涉及到电池管理系统的问题，技术难度上，有了电芯后，生产电池并不难。“而且可以用锂电的PACK技术，这个问题并不是太大。”
行业内人士普遍认为，华阳股份走在前列，原因是中科海钠在背后提供了技术支持。
事实上，中科海钠与华阳股份已在股权等多个领域有合作。
在股权结构上，华阳股份是中科海钠的股东之一。公开信息显示，华阳股份通过旗下子公司——阳泉市梧桐树嘉裕阳煤智能制造股权投资合伙企业(持股49.8%)间接持有中科海钠7.8%的股权。如果算上母公司华阳集团有限公司间接持有的股权，华阳系一共持有中科海钠15.6%的股权。
中科海钠与华阳股份在具体项目上也曾多次展开合作。2021年华阳股份与中科海钠共同打造了全球首个1MWh钠离子电池光伏储能系统。在9月30日公告中，公司同样表示，该1GWh钠离子电芯生产线由华阳集团与中科海钠联合打造。
除了与华阳股份/集团合作外，中科海钠合作对象还包括三峡能源，后者的产业化也走在行业前列。
今年7月，全球首条5GWh级钠离子电池生产线一期项目——阜阳海钠科技1GWh钠离子电池生产项目落成。该项目由三峡能源与中科海钠合作完成，技术支持主要来自中科海钠。
计划在2023年量产的电池企业还包括多氟多、传艺科技、维科技术，三者计划2023年底前分别建成1GWh、2GWh、2GWh产能。
值得一提的是，在正极材料领域，一家名为钠创新能源的公司也走在行业前列。钠创新能源由上海交通大学马紫峰教授于2012年组建的核心研发团队延伸成立，公司于2018年成立，2019年完成全球首条吨级铁酸钠基正极材料生产线。维科技术的正极材料、电解液均由钠创新能源提供。
行业中，多氟多、传艺科技正极材料、电解液等主要材料则主要来源于自产。
9月19日多氟多在投资者互动平台表示，钠电池样品正在进行中试验证。9月21日，传艺科技公告，钠离子电池项目已具备中试生产条件并即将投产运行。从进展来看，二者产品尚未通过中试，整体进度落后于华阳股份与三峡能源。
总体来看，上述即将迎来钠电池产业化的电池企业可以分为3大类：锂电龙头(宁德时代)、具有研究机构背景的创新型企业(如中科海钠-中科院，钠创新能源-上海交大)，以及新兴企业(如传艺科技、维科技术)等。
产业进度上，华阳股份、三峡能源、维科技术、传艺科技计划规划投产进度较为靠前，宁德时代也表示明年将会正式量产，而多氟多则相对落后。
离“挑大梁”还有几道关?
“即便是钠离子电池量产了，钠电池的装机、测试、试用都还没有经历过，现在都还处于一个初级的产品，还要经过很长时间的验证。”隆众资讯锂电池部分析师曲音飞向记者表示，钠电池没有经历过类似锂电池的市场验证，还远未到“攻城略地”的时候。
业内人士普遍观点认为，短期来看，即便是实现量产，钠离子电池距离真正的成熟还有很长的路要走。
墨柯认为，钠离子仍旧处于从0到1的发展阶段，并预判未来两三年它不会有多大的市场。
某国内头部正极材料企业董事长张帆(化名)则表示，没有经过市场印证过程，钠离子电池成熟度难以与锂离子电池相媲美，短期内不具备爆发条件。
张帆认为，在用户端，钠离子电池发展是受到制约的。比如电池管理系统、BMS系统、后端应用系统配套都是需要时间去解决的。
“锂电池也是经历了很多年验证。电动汽车开始推广前，曾推出过‘百城千辆’计划，即在100个城市每个城市布10辆车，要跑好几年。钠离子也是一样的，没有经历这样的验证过程一下推出来，应用场景、寿命都不知道。钠离子电池是不是真那么好，大家也都没有经验。”
张帆预计，最快到2027年后，钠离子电池才会进入市场爆发期。
除了市场验证需要时间，不同应用场景下，钠离子电池在技术层面也需要一些问题需要时间克服。
东高科技首席策略研究员陈宇恒认为，钠离子存在寿命短、能量密度低等突出劣势。“钠离子电池的缺点是钠元素分子量较高，钠离子电位更高，体积更大，在嵌入正负极时易使极片材料发生较大的体积变化，因此，钠离子电池在材料结构稳定性和动力学性能上要求更为严苛。故钠离子电池存在能量密度低、倍率性能欠佳、循环寿命短等相对劣势。”
也正因此，陈宇恒认为，钠离子电池当下仅有个别储能领域的示范项目，大规模应用还没有稳定的刚性需求，这些层面都制约了其产业化进度。
作为市场主要看好的应用领域，“循环寿命低的问题”同样正制约其在储能领域推广应用。
“钠离子(电池)和锂离子(电池)一样，都是在隔膜中间来回来去的去穿梭放电，你想钠离子那么大体积，要穿梭的次数比体积小的锂离子还要长，可想而知，说它的困难程度肯定是要大一些的。”墨柯表示，相比于储能领域，他更看好钠离子电池在电动自行车的应用。
“在储能这一块，钠离子电池其实也不太好走，这条路相对好走的可能就是电动自行车，对于电池的循环寿命并没有太多的要求，关键就是要便宜。这个领域它是有可能率先去尝试的，这也是中科和海纳把钠电市场首选在电动自行车的主要原因。”
公开资料显示，钠离子电池的能量密度为达到145Wh/kg，是铅酸电池的3倍左右，据国泰君安统计，目前三元电池单体能量密度普遍在200Wh/kg以上，主流产品已经达到250Wh/kg，头部企业的磷酸铁锂电池单体能量密度则在180Wh/kg附近。
循环寿命上，根据正极材料不同，钠离子循环寿命也在一定区间内变动。
目前已公布的主流钠离子电池循环寿命，在1000-4000次之间。相比之下，磷酸铁锂电池寿命则在3000-10000次之间。
“不论是储能还是其他领域，钠离子电池现阶段还很难完全取代锂电池，因为二者之间的应用领域是存在互补的，目前市场给钠离子电池的定位是锂离子电池的潜在替代者，是锂电池的补充，而非替代。”陈宇恒表示。
