2026年电气设备行业:钠离子电池,行则将至,未来可期

钠离子电池:未来已来,钠锂共舞

伴随近期锂价波动、头部厂商战略和地缘风险,钠离子电池凭借降本潜力和低温优势重 回大众视野,并逐步从“技术储备”迭代到“规模商用”。钠离子电池作为一种新型的储 能产品,因其原材料资源丰富、成本低廉和环境友好而受到广泛关注。产业链进展始终 在积极推进,2025 年 4 月宁德时代科技日发布第二代“钠新”电池,2025 年在商用车、 乘用车量产,并兼容 AB 电池、双核架构、自生成负极。近期钠电的产业化进一步提速, 容百科技 11 月宣布了与宁德时代的钠电正极战略合作;亿纬锂能 12 月宣布钠能总部成 立;近日,宁德时代供应商大会又传出,2026 年将在换电、乘用车、商用车、储能等领 域大规模应用钠电池,形成“钠锂双星闪耀”的新趋势。

钠离子电池与锂离子电池在工作原理上类似,都是通过离子在正负极之间的嵌入和脱嵌 来实现电能的存储和释放,在充电过程中,钠离子从正极材料中脱出,通过电解液嵌入 到负极材料中;在放电过程中,钠离子从负极材料中脱出,通过电解液移动回正极材料 中,从而实现电能的传递。从产业化维度来看,钠电池的规模化节奏与性能对比密切相 关:

优势:低成本、快充、低温性能。钠资源储量丰富、分布广泛,原材料价格更低。 在性能上, 1) 充电速度更快:适合需要快速补能的场景,如短途物流车或城市公交; 2) 寿命更长:部分钠离子电池的循环次数已超过锂离子电池;3) 耐低温性能优异:在寒冷地区表现更稳定,解决了锂离子电池冬季续航缩水的 痛点。

劣势:较低的能量密度和循环寿命。钠电池的内部在循环过程中,离子不断脱嵌容 易引起材料结构产生不可逆的相变,导致结构崩塌;此外,钠离子电池的能量密度 相较于传统锂电池更低,意味着实际应用过程中钠电池更大更重。

正极材料:技术路线趋同,NFPP 确立主流

钠离子电池的正极材料主要包括层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物等多种 类型。 1)层状氧化物:类似三元,层状空间结构,因其结构稳定、比容量高和电压平台适中, 能够在钠离子的嵌入和脱嵌初期保持结构的相对稳定,优势在于理论比容量高,以及产 业化进度快;劣势在于生产成本较高,同时层状结构容易发生相变,最终循环性能稍差, 材料表面残碱率较高。 2)聚阴离子:类似铁锂,橄榄石结构,与 2D 的过渡金属氧化物阴极相比,聚阴离子化 合物具有 3D 开放框架结构和优异的碱离子扩散动力学性能,而且晶体结构中聚阴离子 基团的感应效应,可以实现高工作电压,获得较高的能量密度,具有更高的热稳定性和 安全性;劣势在于倍率性能差,理论比容量上限不高。 3)普鲁士蓝白:颜料,三维立面体,采用中空结构和卵壳结构都可以缩短电子/离子扩 散路径,减少空心结构缺陷位点,扩大比表面积。优势循环性能好,实际比容量高,充 电电压平台高,劣势在于材料的水含量控制,水含量过高会造成材料循环寿命及比容量 明显衰减。

负极材料:硬碳替代石墨,碳源选择关键

钠离子电池的负极材料主要包括碳材料、合金材料、金属氧化物等。其中,碳材料,如 硬碳、软碳和石墨烯,结构多样、成本低廉且环境友好,成为钠离子电池负极的首选。 由于钠离子半径较大,石墨无法脱嵌,硬碳成为钠电负极的首选。硬碳的差异化在于碳 源:根据碳源的不同可以分为树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇树脂等)、有机聚 合物碳(如 PVA、PVC、PVDF、PAN 等)、炭黑(CVD 法制备的乙炔黑等)、生物质碳 (如如植物残渣和外壳等)。 碳源选择关键在于成本与性能之间的平衡。树脂类碳源最佳,成本较高,其余碳源成本 低但有杂质(杂质过多将降低硬碳的容量),除杂需要酸洗碱洗,从而推高成本,目前各 家负极厂仍在探索最具性价比的碳源。 此外,合金材料和金属氧化物等技术路线受制于材料特性的影响进一步影响其电化学性 能,影响使用寿命。

其他材料:铝箔替代铜箔,制程变化不大

铝箔与钠离子无合金化反应,可替代铜箔。锂电负极由于合金化原因只能采用铜箔作集 流体,其中负极的电位低,铝箔在低电位下易形成铝锂合金,所以负极集流体不能才用 铝箔,一般采用铜箔,铜箔和铝箔之间不具备互替性。钠离子不存在合金化问题,负极 集流体改用铝箔:由于铝箔的价格更低且钠离子与铝箔不会产生合金化反应,所以钠电 池里面正负极全部使用铝箔。

其他主材方面,隔膜无变化,电解液变化不大。电解液和隔膜是钠离子电池的重要组成 部分,其性能直接影响电池的安全性和循环寿命。钠离子有机电解质的有机溶剂部分与 锂离子电池的对应成分相似,常见的有机电解液系的钠离子电池的电解液与锂离子电池 的电解液成分非常相近,溶剂不变,溶质盐从六氟磷酸锂改为六氟磷酸钠。钠电循环更 多需要解决电解液的循环消耗问题,需要减缓消耗的速度,电解液研发比较重要。钠电 隔膜与锂电完全一致,可以理解为隔膜完全可以使用和锂离子电池一样的隔膜。 电池制备工艺变化不大,难点在于材料配方开发。钠离子电池在电芯制备上几乎可以完 全复用锂离子电池相关产线,几乎不需要额外的固定资产投资;且从电芯产品形态上看, 卷绕式、叠片式组装方式以及圆柱型、方形、软包电芯结构都可通用。因此锂电池企业 转产钠离子电池是比较容易的。

成本驱动:锂&铜双强,钠电经济性边界探析

锂价催生替代需求,钠电降本路径清晰。钠电池凭借成本低廉、储量充沛,且产业化要 素兼容的核心优势,是相对容易产业化的新技术路线。此外,钠资源的丰度更高,在 TWh 的行业需求下,钠电供应链更加稳定。结合上文所述,原料、制造端的优势主要体现在: 1)钠锂替换:钠盐的开采、冶炼成本要显著低于锂盐; 2)负极集流体铜箔变铝箔:铝的成本要低于铜; 3)材料制备工艺变简单:锂电产线与钠电产线兼容,生产过程差别更多在材料配 方区别,制造设备端变动较小。 目前由于产业化进度节奏的问题,钠电池的成本优势没有体现出来。随着规模效应释放 与材料体系优化,后续成本有望逐步下降。一方面因为钠电正极、硬碳负极、钠电用电解液产能相对较少,导致加工费高生产成本高;另一方面由于钠电能量密度低,度电摊 薄效应远低于锂电,导致钠电的度电成本较高。 考虑到产业配套成熟,钠电度电材料成本或已降至 0.3-0.4 元/Wh,其中不用贵金属的 聚阴离子路线的成本相对更低:一方面正负极产能扩张,另一方面钠电容量提升,总的 来看,考虑产业配套成熟后,钠电的材料度电成本将比锂电更低。当前材料体系测算下, 铜铁锰体系、镍铁锰体系、磷酸铁钠体系等路线分别为 396.6 元/kWh、398.1 元/kWh 和 379.3 元/kWh,正处于磷酸铁锂的成本平衡点。 总结来看,由于钠电不使用高价金属碳酸锂、铜,我们估算经济性平衡点,在铜价 10 万 下,对应碳酸锂在 11-12 万;若铜价为 8 万,碳酸锂为 14-15 万。

场景延拓:挖掘安全、低温、低成本的生态重塑

钠电产业化迈入纵深发展,实现从细分场景试点到全场景规模化渗透放量。首先来看, 钠离子电池凭借宽温度适应性,在部分低温性能要求严苛的场景具备放量必要性,叠加 本征安全的特点,在部分高功率要求的场景具备放量潜力;其次,在部分对能量密度不 敏感的细分场景,诸如换电等,具备性价比优势,并成为锂电池的互补替代品;此外, 钠电池凭借成本优势和资源禀赋,叠加新国标要求,在电动两轮车、启动/启停电源和部 分低速电动车市场实现规模化放量。 钠电产品力提升本身有技术路线突破的变化,宁德时代以层状氧化物作为高能量密度方 案,应用于增程式电池、AB 电池方案;后进一步突破聚阴离子路线的技术瓶颈,使得 聚阴离子的低成本、长循环优势得以发挥。从本身的应用节奏看,即使没有锂价上涨, 钠电凭借低温性能优势,在北方市场以纯用、AB 电池的方案在商用车、乘用车将有应 用,同时因循环性能好、安全性高,在换电乘用车、储能方面也有应用价值。钠离子电 池正在从传统能耗领域加速渗透,并逐步从低速电动车、储能电站拓展到其他新兴工业 场景。替代爆发点需等待钠锂混装技术突破——用钠电承担基础负载,锂电应对峰值需 求。

换电场景:能量密度低敏感,降损提效强引擎

换电模式凭借高效率、小占地、高安全性能日益成为潜力的补能形式。宁德时代在乘用 车便捷补能与商用车干线物流两大场景,同步实现了规模化网络布局,换电服务能力进 入全新阶段。巧克力换电与骐骥换电分别建成 1020 座、305 座换电站,建站效率远超 行业水平。巧克力换电与中国石化、国家电网、南方电网、滴滴及多地交通投资集团等 达成战略合作,而骐骥换电则深度整合重卡产业链上下游,在多元场景中推广换电模式。其中,宁德时代采用钠离子技术研发的钠新 24V 重卡启驻一体蓄电池,可在-40℃极寒 温度下整车实现一键启动,满足重卡驾驶员空调、做饭等大功率电器用电需求;该电池 具备全电量使用的能力,首发产品将率先搭载一汽解放重卡产品。 钠电池是换电网络实现“降损提效”的关键引擎。钠电池可支持放电至更低电压区间,结 合计费规则的优化设计,能够减少用户因过早换电产生的电量损耗,进而提升电池全生 命周期的综合价值;与此同时,其优异的低温工作性能可有效降低北方地区电池保温能 耗,增强换电网络在宽温域环境下的运营稳定性,而高功率特性则与换电场景的快速充 放电需求形成高度匹配。 宁德时代钠新电池 2026 年优先应用巧克力换电。在加快换电网络规模化布局的同时, 巧克力换电将依托宁德时代全球领先的 “钠新” 电池技术,计划自 2026 年起规模化应 用高性能钠离子电池。该技术凭借不起火、不爆炸的极致安全特性、卓越的低温适配性 能(-30℃环境下可用电量保持 93%),以及基于钠资源储量优势带来的长期成本竞争力, 将为换电模式实现革命性升级提供核心支撑。钠离子电池的导入,不仅能显著增强巧克 力换电站的全气候服务能力,还可与现有锂离子电池方案构建 “钠锂双星” 的互补格局, 为终端用户提供更安全、更经济、更高效的多元化能源解决方案,从而持续巩固巧克力 换电的技术领先地位。


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