在当今全球能源格局深刻变革、能源转型加速推进的大背景下，作为新兴技术之一的钠离子电池凭借其独特的自身优势，为电池储能市场提供了另一种选择。中国企业更是以高瞻远瞩的战略眼光和勇于创新的开拓精神，积极投身于钠离子电池这一新兴领域的研发与探索，为未来电池技术的多元化发展开辟了崭新的路径，也为全球能源存储技术的革新注入了强大的动力。
以下，我们将对2024年储能产业相关政策及钠离子电池的发展现状进行梳理与总结，分析行业趋势，展望未来前景。
产业相关政策
新型储能的快速发展与国家层面的战略重视密不可分，一系列政策的密集出台为储能产业的快速成长提供了坚实的支撑。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，截至2024年10月，国家和地方已累计发布储能相关政策超过2000项。
2023年1月-2024年10月，宏观利好政策纷纷出台，仅国家层面储能相关政策就达164项。其中，发展规划类35项，包括规划布局、发展目标等，技术支持类32项，电价与电力市场相关政策28项，监督管理类26项，标准规范类19项，储充换等基础设施建设相关政策14项，新能源配储政策7项，补贴政策3项。
2023年1月，工信部等6部门印发《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，指出面向碳达峰碳中和目标，系统谋划能源电子全产业链条，以高质量供给引领和创造新需求。鼓励以企业为主导，开展面向市场和产业化应用的研发活动，扩大新型储能系统、新能源微电网等智能化多样化产品和服务供给。
2024年3月，国家能源局印发《2024年能源工作指导意见》，明确推动新型储能多元化发展，强化促进新型储能并网和调度运行的政策措施，推动电力需求侧资源参与需求侧响应和系统调节。探索推广虚拟电厂、新型储能多元化应用等新技术。
2024年6月，工信部公布修订版《锂离子电池行业规范条件》和《锂离子电池行业规范公告管理办法》，其中规范了储能型电池产品性能：单体电池能量密度≥155Wh/kg，电池组能量密度≥110Wh/kg。单体电池循环寿命≥6000次且容量保持率≥80%，电池组循环寿命≥5000次且容量保持率≥80%。
2024年6月，工信部对《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024年版)》进行了公示，其中包括全钒液流电池储能系统、铁铬液流电池储能系统、钠离子电池储能系统、超级电容储能系统、压缩空气储能系统、飞轮储能装置等新型储能系统和装备的核心技术指标。
为了响应国家号召，各省市积极推动新型储能电池的发展，比如河南省发布的《关于加快新型储能发展的实施意见》提出加强新型储能关键技术研发。开展磷酸铁锂电池、钠离子电池、新型锂离子电池、铅炭电池、液流电池、压缩空气、废弃矿井(洞)储能等储能关键核心技术攻关，推动产学研用各环节有机融合，鼓励电池头部企业在豫设立研发机构，加快创新成果转化，提升新型储能领域创新能力等。
钠离子电池技术原理
据了解，钠离子电池是一种二次电池(充电电池)，具有与锂离子电池类似的工作原理，正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时，Na+从正极脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，Na+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。在正常的充放电情况下，钠离子在正负极间的嵌入脱出不破坏电极材料的基本化学结构。从充放电可逆性看，钠离子电池反应是一种理想的可逆反应。
资料显示，钠离子电池的技术路线有很多种，目前并没有明确的技术路线，这在一定程度上，影响了规模化量产进程。虽然主流技术路线尚未确定，但产品基本绕不开钠电正极材料的三大技术路线：层状氧化物，聚阴离子化合物，以及普鲁士蓝(白)，负极材料则以硬碳和软碳为主。由于不同技术路线性能和成本差异较大，业内还存在争议。其中，聚阴离子类化合物呼声最高。
近年来，相关企业在钠离子电池的研究上取得了显著成果，特别是在层状氧化物构型预测方法的提出和实验验证方面，这为设计制备低成本、高性能的钠离子电池层状氧化物正极材料提供了理论指导。
钠离子电池的优势与劣势
美国地质调查局的数据显示，目前全球已探明的锂资源量(金属锂当量)为3950万吨，其中73%集中分布在南美洲少数国家。全球可开采锂资源储量约为1350万吨(以碳酸锂当量计算约为7100万吨)，近两年锂资源的年平均开采量为3.5万吨，即便如此预计也仅可供开采385年。随着新能源汽车的飞速增长，每年的锂资源开采量也在逐渐增加。
而金属钠元素在地壳中储量远比锂丰富(地壳中钠含量约为2.75%，而锂含量约为0.065‰)，且分布于全球各地，从保障能源安全的角度来看，钠电池的尽早大规模应用具有重大战略意义。
同时，钠和锂的物理化学性质相似且脱/嵌机制类似，因此钠离子电池的研究与开发有望在一定程度上缓解由于锂资源短缺引发的储能电池发展受限问题。
除了资源丰富易得、分布广泛的优势外，和锂离子电池相比，钠电池更具有安全优势，钠电池热失控温度高于锂电池，且更容易钝化、氧化，不易产生易燃现象，而这正是锂电池的主要弊端。
在电池体系中，钠不会与铝发生电化学合金化反应，因此钠离子电池可以采用铝箔作为负极集流体(替代锂离子电池体系中铜箔集流体)，这样可以有效避免过放电引起的集流体氧化问题，既有利于电池的安全，又达到了进一步降低电池成本的目的。
另一方面，钠离子电池充电速度比锂电池要快许多，在高温、低温等条件下都能稳定充放电，优于锂电池。而且，钠电的量产可以利用目前的锂电产线，既降低了投资成本，又有利于激活锂电冗余产能的价值。
当然，钠离子电池也存在着不可忽视的缺陷，如钠元素的相对原子质量比锂元素大很多，而且钠离子半径比锂离子半径大，这使得钠离子电池的能量密度和功率密度比锂离子电池要低。不过，在规模储能应用中对电池能量密度的要求并不是太高，其成本和寿命才是其重点。因此，钠离子电池在大规模储能应用领域拥有比锂离子电池更大的市场竞争优势。
2024年产业化进程
2024年，钠离子电池技术发展迅速，特别是在能量密度、循环寿命和安全性等方面取得了重大突破。随着技术的不断成熟和市场需求的增长，钠离子电池的产业化进程正在加速。
在实际应用方面，钠离子电池已经开始在一些领域得到了应用。例如，江淮汽车集团的全球首款钠电池量产车型钠电版花仙子电动车已经向用户交付，而江铃集团新能源搭载孚能科技钠离子电池的江铃易至EV3(青春版)车型也已经正式下线。
此外，大唐50MW/100MWh钠离子储能项目在湖北潜江熊口农场落地，标志着钠离子电池在储能领域的应用也在同步推进。
而众钠能源与台铃科技签署的战略合作协议，计划在两年内向后者提供不低于200万套聚钠1号钠离子电池包，并预计在今年三季度开启量产交付，标志着钠离子电池从小批量试用阶段进入到规模化量产的新阶段。
总体来看，虽然钠离子电池年在两轮车、乘用车市场发展不及预期，但在储能领域却一枝独秀，而且发布钠电新产品的企业也在增多，表明过去一年钠电产业在产品的研发方面有很大提升。
产能投资方面，据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2024年1-10月，国内共65个钠离子电池储能生产制造项目更新了动态，规划年产能248GWh，计划总投资1189亿元，达产后年产值1200亿元。其中，新增投产项目5个，投产年产能4.04GWh，占比1.63%;新增开工/在建项目17个，规划年产能152.81GWh，占比61.62%;新增规划(含新增备案/拟建/签约/环评获批等)项目共43个，规划年产能91.15GWh，占比36.75%。预计2024年钠离子电池中标项目大于4GWh。
电站项目方面，据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2024年1-11月，钠离子电池储能采招落地规模126.25MW/251.75MWh。2024年1-11月，钠离子电池储能项目并网规模66.8MW/151.57MWh。
出货量方面，预计2024年中国钠离子电池实际出货量将超过2GWh，远高于2023年的0.7GWh，且业界企业披露的钠离子电池的能量密度最高已经达到230Wh/kg，并且有企业以0.45元/Wh的价格对外销售。在此背景下，国内各地方政府均将钠离子电池产业作为重要的下一代电池体系展开规划研究和招商。
全球市场空间方面，有机构预计2025年全球储能电池需求为342GWh，假设2025年全球储能领域钠电池渗透率5%，储能领域钠电池需求量为17GWh;预计全球电动二轮车领域钠电池需求量5GWh，电踏车市场钠电池需求量为0.91GWh;合计全球钠电池2025年需求为23GWh，假设单位价格0.6元/Wh，2025年钠电池市场空间为138亿元。
钠离子电池创新产品
2021年，宁德时代推出了该公司第一代钠离子电池，被视为钠离子电池产业化的标志性事件。但2023年碳酸锂价格高位跳水，磷酸铁锂电池价格也回落至每瓦时0.4元左右，钠离子电池的售价则在每瓦时0.6-0.7元，其成本优势丧失导致发展受限。2024年，锂电池价格下跌超四成，导致目前钠电池在价格上并不具有竞争力。
根据行业预测，钠离子电池的理论成本为每瓦时0.3元左右，不过受制于产业链不成熟，这一价格在现阶段还难以实现。因此，钠离子电池行业亟需通过设计和产业链完善，以降低钠离子电池的成本。
宁德时代
2024年11月18日，宁德时代重磅发布了其第二代钠离子电池。宁德时代首席科学家吴凯在世界青年科学家峰会上郑重透露，这款凝聚着无数科研心血与创新智慧的新电池将于明年正式推向市场。从关键性能指标来看，宁德时代第一代钠离子电池的能量密度为160Wh/kg，而即将闪亮登场的第二代钠离子电池则有望实现质的飞跃，其能量密度预计将一举超过200Wh/kg。这一显著的提升将极大地增强钠离子电池在能量存储能力方面的竞争力，使其在与锂离子电池的对比中，差距进一步大幅缩小，为钠离子电池在更广泛的应用场景中崭露头角奠定了坚实的基础。
而在上个月，宁德时代更是推出了一款具有革命性创新意义的Freevoy混合电池组，这款电池组堪称电池技术融合应用的典范之作。它别出心裁地将钠离子电池和锂离子电池巧妙地结合在一起，专门针对增程型电动汽车和插电式混合动力汽车的特殊需求而精心设计。其令人瞩目的续航里程超过400公里，并且能够支持4C超快速充电技术，这一卓越的性能表现完美契合了当下消费者对于电动汽车续航里程焦虑和充电速度慢的痛点需求，足以让广大消费者在使用电动汽车时感受到前所未有的便捷与高效。
尤为值得一提的是，Freevoy混合电池组的创新设计充分挖掘和利用了钠离子电池卓越的低温性能优势。在极端寒冷的气候条件下，传统的锂离子电池往往会出现性能大幅下降的问题，严重影响电动汽车的续航里程和使用性能。然而，宁德时代的这款混合电池组却能够在低至-40摄氏度的极寒环境中依然保持稳定的放电能力，并且在低至-30摄氏度的低温环境中实现正常充电。这一独特的低温性能特性在寒冷地区的电动汽车应用场景中具有无可比拟的巨大优势，它不仅有效解决了传统锂离子电池在低温环境下的性能瓶颈问题，更为电动汽车在全球更广泛的气候区域内实现稳定、可靠的运行提供了切实可行的技术保障，极大地拓展了电动汽车的市场应用范围和地理适应性。
华为
11月22日，华为公布了一项全新的钠离子电池专利，名为“电解质添加剂及制备方法、电解质及钠离子电池”。在2023年5月19日华为技术有限公司与珠海赛威电子材料有限公司联合提交的专利申请中，详细阐述了该专利的核心技术要点。
这款电解液添加剂别具匠心地包含了钠离子和环状阴离子，且环状阴离子的环状结构中巧妙地含有不饱和键。这种独特的化学结构赋予了电解液添加剂诸多卓越的性能优势。它具有极高的化学稳定性，不易发生氧化脱钠现象，能够在电池的正负极表面精准地发生氧化还原反应，从而形成一层稳定、致密的界面膜。这一界面膜如同电池的“保护神”，能够有效地抑制正极与电解液之间可能发生的副反应，减少电池内部的能量损耗和性能衰减，从而显著提升钠离子电池的整体性能。通过这一创新性的技术举措，有望从根本上改善钠电池长期以来一直困扰其发展的库仑效率低、循环寿命差等关键问题，为钠离子电池技术的进一步发展和完善开辟了新的道路，注入了强大的动力。
今年早些时候，华为还申请了另一项极具创新性的复合正极材料专利。这一系列的专利申请充分表明华为始终坚定不移地致力于投资钠电池技术研发，持之以恒地从不同技术角度和研究方向深入探索提升钠离子电池性能的有效方法。
比亚迪
2024年，比亚迪动工建造了一座规模宏大的30 GWh钠离子电池工厂。这一重大举措充分彰显了比亚迪在钠离子电池大规模生产领域的坚定决心和雄厚实力，也向整个行业传递出了其对钠离子电池未来发展前景的高度看好和强烈信心。
2024年11月底，比亚迪储能英国和爱尔兰负责人王凯在linkedIn上宣布，推出钠离子电池储能系统产品——MC Cube-SIB ESS。据介绍，比亚迪MC Cube-SIB ESS储能系统的容量为2.3MWh，标称电压为1200V，电压范围为800V-1400V。该产品使用了公司标志性的刀片电池，并采用“CTS集成设计Cell to System”。
虽然与平均容量为5 MWh的标准20英尺锂离子集装箱相比，其能量密度确实相对较低，不到锂离子集装箱的一半，但它却拥有其他诸多独特的优势。这款产品充分发挥了钠离子电池技术的耐低温性、长循环寿命和更高的安全性等显著特点。在寒冷地区或对电池安全性要求极高的应用场景中，如北方地区的冬季储能、数据中心备用电源等，MC Cube SIB ESS能够凭借其卓越的性能表现脱颖而出，为用户提供可靠、稳定的储能解决方案。
据了解，这款产品将于2025年第三季度在中国正式交付市场，并且其每千瓦时价格与磷酸铁锂电池相近。据比亚迪透露，预计在明年，钠离子电池的成本有望与磷酸铁锂电池基本持平。
而从更为长远的战略眼光来看，比亚迪甚至有信心将钠离子电池的成本降低70%之多。这意味着比亚迪在钠离子电池的成本控制和产品商业化方面已经取得了重大的突破和实质性的进展，也为钠离子电池在储能市场的大规模推广和应用奠定了坚实的基础。
海辰储能
12月12日，海辰储能全球首发其首款电力储能专用钠离子电池∞Cell N162Ah等创新产品，该产品采用磷酸焦磷酸铁钠正极搭配硬碳负极的技术路线，并采用均质高导电包覆策略、硬碳负极以及微键合电解液配方等一系列技术创新，实现了∞Cell N162Ah钠离子电池长寿命、宽温域、高倍率、高能效、高安全等诸多特性。
其中，∞Cell N162Ah在超长寿命、倍率性能以及安全性表现优异，产品循环寿命超过20000次(70%SOH);在10C超大倍率条件下进行放电，容量保持率高达85%。最后，得益于具有高热稳定性的技术路线及电池化学体系的优化，以及0V超长货架期存储的特性，为电池及系统的存储、组装、运输和运营提供较高的人身和财产安全保障。
据海辰储能电池研究院院长郑建明介绍，海辰储能长循环钠电技术专为储能而生，可以实现提升3个数量级电极电子电导率，≥97%能量效率，预计该产品将于明年第四季度实现GWh量产。
郑建明表示，2025年，钠离子电池会迎来产业化加速发展拐点，未来五年市场规模有望突破千亿量级。他认为，钠电之所以迟迟未能实现产业规模化应用，是因为没有找到真正大规模应用的大众场景。大场景才能够驱动大产业，根据他的判断，电力储能将是钠电产业规模化的重要突破口。
亟待解决的关键问题
在今天钠离子电池快速发展的过程中，存在以下几个关键问题亟待解决。
首先，钠离子电池是一种有别于锂离子电池的电池体系，将锂离子电池电极材料直接应用到钠离子电池的研究上是一种捷径，但寻找新的具有高能量密度和功率密度的正极材料，同时寻找在循环过程中体积变化小的负极材料，提高电池的循环稳定性，才是提高钠离子电池性能的重要途径，也是使钠离子电池早日应用到大规模储能的关键。
其次，目前对于钠离子电池电极材料的合成方法比较单一，传统的固相法和凝胶溶胶法是主要的制备方法，且对电极材料的改性研究较少.寻找更简单高效的合成方法，同时对性能较好的材料进行改性研究也是提高钠离子电池性能的一条途径。
其三，安全问题是制约锂离子电池发展的重要因素，而钠离子电池将同样面临大规模应用下的安全性考验。因此，大力开发新的电解液体系，研究更为安全的凝胶态及全固态电解质是缓解钠离子电池安全问题的重要方向。
未来趋势与展望
在现阶段，钠离子电池应用主要面向储能、基站、低速车、低端乘用车等市场。虽然钠离子电池目前已经实现了量产，但在大规模商业化推广的道路上仍然面临着诸多艰巨的挑战和复杂的问题。除了需要进一步提升电池的性能、降低生产成本外，还迫切需要完善产业链配套体系，加强行业内各企业之间的紧密协作。
在原材料供应稳定性方面，需要建立更加稳定、可靠的供应渠道，确保钠资源的充足供应以及其他关键原材料的质量和价格稳定。在生产工艺优化方面，需要不断探索和创新，提高生产效率、降低生产能耗、提升产品质量的一致性和稳定性。在市场推广方面，需要加大宣传力度，提高市场对钠离子电池的认知度和接受度，培育消费者的使用习惯和市场需求。这需要整个行业的上下游企业携手并肩、共同努力，通过加强产业链协同合作、加大技术研发投入、完善市场推广策略等多方面的综合措施，才能够逐步克服这些困难和障碍，实现钠离子电池在全球市场的广泛普及和大规模商业化应用。
总体来看，钠离子电池生产规模的进一步扩大和出货量的持续增长，在很大程度上取决于客户项目的具体实施情况和市场需求的实际变化。随着技术的持续进步和各企业在不同应用场景的创新实践，必将为钠离子电池开辟了更为广阔的市场空间和应用领域。
在未来的发展道路上，钠离子电池有望与锂离子电池相互补充、协同发展，共同满足不同应用场景下对电池性能、成本、安全性等多方面的多样化需求。无论是在电动汽车领域为消费者提供更多样化的续航选择和更优质的使用体验，还是在储能系统中为保障能源的稳定供应和高效利用提供坚实的技术支撑，钠离子电池都拥有着无比广阔的发展前景。
正如宁德时代董事长曾毓群所言，钠离子电池凭借其独特的技术优势和成本潜力，是一个极具发展潜力和市场前景的战略选择，甚至有可能在未来的市场竞争中逐步取代目前由宁德时代主导的磷酸铁锂电池市场高达50%的份额。
他的这一观点不仅充分体现了宁德时代对自身钠离子电池技术研发实力和创新能力的高度自信，也清晰地预示着钠离子电池在未来全球电池市场格局中可能占据的重要地位和发挥的关键作用，为整个钠离子电池行业树立了坚定的发展信心和明确的奋斗目标。相信随着中国电池行业持之以恒的共同努力，钠离子电池必将在未来的全球能源转型进程中扮演极为重要的角色，成为推动能源存储技术革新和能源结构优化调整的关键力量。
免责声明：本网转载自其它媒体的文章及图片，目的在于弘扬石油化工精神，宣传国家石油化工政策，展示国家石油化工产业形象，传递更多石油化工信息，推广石油化工企业品牌和产品，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，在此我们谨向原作者和原媒体致以崇高敬意。如果您认为本站文章及图片侵犯了您的版权，请与我们联系，我们将第一时间删除。
