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※鈉離子電池可在低溫下維持良好導電性；同時鈉離子與電極材料作用適中，電池可兼顧儲能容量與結構穩(wěn)定性
※我國十分重視鈉離子電池發(fā)展，目前已初步構建起“研發(fā)—標準—應用”全鏈條政策體系
※鈉離子電池涉及的主要材料體系與鋰離子電池較為相似，主要材料包括正/負極材料、隔膜、電解液等，正負極材料由于技術路線多樣，是衡量鈉離子電池企業(yè)技術先進性，體現(xiàn)其核心競爭力的重要領域
※當前，鈉離子電池正圍繞材料創(chuàng)新和性能優(yōu)化加速迭代。正極材料已形成層狀氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子化合物三大主流路線；負極材料是鈉離子電池產業(yè)化的核心難點之一
※鈉離子電池的擴產潮已經到來。隨著新型儲能爆發(fā)式增長，鈉離子電池因為高安全性、長壽命以及環(huán)境適應性強等優(yōu)勢，將在新型儲能獲得越來越多應用
※盡管目前鈉離子電池成本水平與鋰離子電池相比尚未展現(xiàn)出優(yōu)勢，長期看其成本和價格優(yōu)勢有望強化，預計2028年全球鈉離子電池出貨量有望突破100吉瓦時，市場規(guī)模將超千億元
鈉離子電池是一種依靠鈉離子在正負極間移動來完成充放電工作的二次電池，具有原材料來源廣泛、廉價易得、循環(huán)壽命長、安全無污染等優(yōu)勢，是極具發(fā)展?jié)摿Φ碾姵丶夹g路線之一。本文分析鈉離子電池產業(yè)化進程及資本市場動態(tài)，對未來發(fā)展前景進行展望，以期為能源企業(yè)搶抓新能源相關賽道發(fā)展機遇提供參考借鑒。
鈉離子電池原理及發(fā)展歷程
鈉離子電池與鋰離子電池工作原理相同，即在充放電過程中鈉離子在電池正、負極之間往返嵌入/脫嵌，充電時鈉離子從正極脫出，經電解液遷移并嵌入負極；放電時則反向運動，實現(xiàn)電能釋放。這一機制使其可沿用鋰離子電池的成熟技術框架，鈉元素本身更大的離子半徑（鈉離子半徑為0.102納米，鋰離子半徑為0.076納米）和更低的標準電極電勢（鈉為-2.71伏特，鋰為-3.04伏特），賦予其相對鋰離子電池差異化的性能優(yōu)勢：由于在電解液中溶劑化效應較弱，遷移阻力小，配合低凝固點電解液，鈉離子電池可在低溫下維持良好導電性；同時鈉離子與電極材料作用適中，電池可兼顧儲能容量與結構穩(wěn)定性。
鈉離子電池的研發(fā)始于20世紀70年代，基本與鋰離子電池同步。1981年，人們發(fā)現(xiàn)石墨可作為電池負極材料。由于鈉離子半徑較鋰離子半徑更大，無法有效地從石墨中嵌入和脫出，鈉離子電池的研究陷入停滯。21世紀初，硬碳負極材料首次用于鈉離子電池，打破了鈉離子電池的發(fā)展瓶頸，相關研究逐漸重啟。2015年，約翰·古迪納夫等人提出采用普魯士藍作為鈉離子電池正極材料，隨后中國科學研究院物理研究所胡勝勇等提出采用低成本的煤基無定型碳作為負極材料，使得鈉離子電池的研究逐漸向實用化邁進。2017年，中科海納公司將鈉離子電池應用于電動自行車、電動汽車和儲能電站等領域，鈉離子電池應用范圍逐漸擴大。2020年后，隨著新技術不斷成熟，鈉離子電池迎來快速發(fā)展階段。
政策加碼，鈉離子電池發(fā)展進入快車道
全球主要經濟體已將鈉離子電池視為保障能源安全、提升產業(yè)競爭力的關鍵領域，出臺各種政策推動產業(yè)發(fā)展。2020年，美國能源部發(fā)布《儲能大挑戰(zhàn)路線圖》，將鈉系電池列為重點技術，提出2030年前突破鈉離子電池技術瓶頸并建立本土供應鏈，同時投入數億美元支持企業(yè)研發(fā)。2021年，歐盟發(fā)布《電池戰(zhàn)略研究議程》，將鈉離子電池與固態(tài)電池并列，通過“地平線歐洲”計劃提供資金，推動產學研合作，致力于2030年實現(xiàn)規(guī)?；?。日本新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）向松下、村田等企業(yè)提供補貼，聚焦鈉離子電池硬碳負極與聚陰離子正極研發(fā)，以項目資助推動技術突破。此外，國際航空運輸協(xié)會（IATA）與聯(lián)合國《危險貨物運輸示范條例》為鈉離子電池設立獨立編號，納入全球危險品運輸體系，進一步掃清貿易障礙。
我國十分重視鈉離子電池發(fā)展，目前已初步構建起“研發(fā)—標準—應用”全鏈條政策體系。《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》首次將鈉離子電池作為重點攻關方向；2023年，工業(yè)和信息化部、教育部、科技部等六部門聯(lián)合發(fā)布《關于推動能源電子產業(yè)發(fā)展的指導意見》，明確將鈉離子電池納入新型儲能電池產品及技術供給能力提升行動，要求加快鈉離子電池技術突破和規(guī)?；瘧茫?024年，工業(yè)和信息化部《首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄》明確了鈉離子電池作為儲能系統(tǒng)的核心技術指標（額定能量≥1兆瓦時，額定能量效率≥85%，設計壽命≥3000次）。2025年2月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委等八部門聯(lián)合發(fā)布《新型儲能制造業(yè)高質量發(fā)展行動方案》，提出推動大規(guī)模鈉離子電池儲能系統(tǒng)集成及應用技術攻關；2025年9月，國家能源局等四部門聯(lián)合發(fā)布《關于推進能源裝備高質量發(fā)展的指導意見》，明確要重點研制長壽命、寬溫域、低衰減的鈉離子電池關鍵裝備，標志著鈉離子電池作為構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，已進入國家層面統(tǒng)籌推進的新階段。
鈉離子電池產業(yè)發(fā)展進程
鈉離子電池涉及的主要材料體系與鋰離子電池較為相似，主要材料包括正/負極材料、隔膜、電解液等，正負極材料由于技術路線多樣，是衡量鈉離子電池企業(yè)技術先進性，體現(xiàn)其核心競爭力的重要領域。
正極材料主要分為3種類型，包括層狀氧化物、普魯士藍類化合物和聚陰離子化合物：層狀氧化物技術相對成熟，普魯士藍類化合物成本較低，聚陰離子型化合物則具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和長循環(huán)壽命。層狀氧化物循環(huán)壽命短但能量密度高，可減少對貴金屬如鈷、鎳等依賴，產業(yè)化進展較快，目前布局該路線的企業(yè)主要有寧德時代、蜂巢能源、孚能科技、星恒電源、中科海鈉、海四達、傳藝科技等。普魯士藍類化合物合成工藝較為簡單，理論比容量可達170毫安時/克，且可實現(xiàn)高倍率充放電，然而由于在生產過程中涉及劇毒化學物質且在實際應用中存在結晶水不易去除和循環(huán)不穩(wěn)定等問題，產業(yè)化進程較慢，布局企業(yè)較少，主要有美聯(lián)新材、上海漢行、華鈉新材等。聚陰離子材料結構穩(wěn)定，電化學穩(wěn)定性高、安全性突出、理論循環(huán)壽命可超10000次，在低速電動車、儲能等領域具有應用前景，產業(yè)化速度較快。布局該路線的企業(yè)有比亞迪、深圳珈鈉、上海璞鈉、英鈉科技、眾鈉能源、鵬輝能源、鈉創(chuàng)新能源、海四達、億緯鋰能、傳藝科技等。
負極材料技術路線較多，主要有金屬化合物、碳基材料、合金材料等，其中碳基材料由于工作電壓低、儲鈉能力較高、原料來源廣泛且技術成熟度較高，是當前主流技術路線。碳基材料按照微觀結構又可分為石墨、無定形碳（硬碳/軟碳）、納米碳等，其中無定形碳材料因其儲鈉容量較高、嵌鈉電位低、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，是目前產業(yè)化進度最快的負極材料。軟碳材料能量密度較低但導電性能較好，硬碳材料能量密度更高，循環(huán)壽命和安全性好，但首充效率略低。綜合性能和經濟性考慮，硬碳材料略好于軟碳材料，是目前的主流，市占率高達98%。
硬碳材料制備方式多樣。常用的硬碳前驅體包括生物質基（椰殼、植物殘渣、果殼等）、樹脂基（酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚糠醇樹脂）、瀝青基（煤焦油瀝青、石油瀝青、天然瀝青）。生物基前驅體來源廣泛、成本較低、便于儲存且結構易調整，儲鈉能力較好，但材料純度不高，批次一致性差，大規(guī)模生產面臨原材料質量保障等挑戰(zhàn)，目前日本可樂麗量產進度快，國內企業(yè)貝特瑞、杉杉、元力、翔豐華、佰思格等都有布局。樹脂基前驅體原材料純度高、電化學性能好、能量密度高且循環(huán)壽命較長，但成本相對高昂，主要應用在高端領域，目前布局企業(yè)有杉杉股份、翔豐華等。瀝青基前驅體原料來源廣泛、成本低廉、批次一致性高，但電化學性能較差，布局企業(yè)較少。
負極材料是鈉離子電池產業(yè)化的核心難點之一，國內企業(yè)量產進度較為緩慢，找到性能優(yōu)、純度高、易于取得和存儲的前驅體是產業(yè)化需要解決的問題。此外，制備過程中材料純化、造孔和界面設計等工藝問題也是體現(xiàn)負極企業(yè)核心技術的重要指標。
隔膜方面鈉離子電池與鋰離子電池相近，鋰離子電池所用聚烯烴類聚合物隔膜基本可用于鈉離子電池體系。隨著鈉離子電池產業(yè)化進程不斷推進，隔膜的技術創(chuàng)新主要集中在通過有機物/無機物等功能性涂層對基膜進行改性，有機物涂層能優(yōu)化電池內部界面穩(wěn)定性，惰性無機物涂層通過隔離和抑制枝晶可提升電池安全性。恩捷股份開發(fā)的“三明治”結構（基膜+無機功能層+有機功能層）鈉離子電池專用隔膜，可使電池循環(huán)壽命提升20%，倍率性能提升15%，并抑制鈉枝晶，提高電池安全性。
電解液方面鈉離子電池與鋰離子電池也較為相近，主要包括溶劑、電解質及添加劑，兩者的主要區(qū)別在于電解質鹽不同，鈉離子電池電解質通常為六氟磷酸鈉。通過添加特殊功能性添加劑、開發(fā)不燃電解液或設計準固態(tài)聚合物電解質等策略，提升鈉離子電池的高溫穩(wěn)定性、快充能力及安全性。
應用方面，鈉離子電池憑借循環(huán)壽命與安全優(yōu)勢，在儲能、交通和特種裝備等領域加速商業(yè)化應用。在新型儲能領域，隨著可再生能源裝機規(guī)模持續(xù)擴大，鈉離子電池已實現(xiàn)規(guī)模化應用。2024年，全球最大鈉離子電池儲能項目—大唐湖北100兆瓦/200兆瓦時電站投運；2025年，云南文山構網型鈉離子電池儲能系統(tǒng)并網。寧德時代推出“鈉新”電池，單體能量密度達175瓦時/千克，已接近磷酸鐵鋰，是全球首款實現(xiàn)規(guī)?；慨a并達到車規(guī)級應用標準的鈉離子電池。雅迪公開發(fā)售鈉離子電池兩輪電動車，在低速電動車領域鈉離子電池正加速替代鉛酸電池。在特種裝備領域，鈉離子電池在零下40攝氏度極端環(huán)境下保持穩(wěn)定供電，本質安全特性在礦山、油田等場景具有不可替代優(yōu)勢。
2024年，全球鈉離子電池出貨量達3.6吉瓦時，比上年增長260%，其中維科技術、中科海鈉、寧德時代、比亞迪、海四達位列前五。2025年1～9月，全球鈉離子電池出貨量達6吉瓦時，比上年同時期增長202%。儲能是鈉離子電池出貨量占比最大的應用領域，儲能鈉離子電池出貨量領先的企業(yè)包括維科技術、比亞迪、易事特鈉電、金鈉科技、中國鈉電等，頭部企業(yè)市占率較高，市場呈現(xiàn)集中趨勢。
鈉離子電池相關企業(yè)在一級市場的融資也較為活躍。據不完全統(tǒng)計，從2024年至今國內鈉離子電池領域已有超40家企業(yè)完成50多輪融資。從企業(yè)類別看，鈉離子電池正負極材料相關企業(yè)占比較高。從融資階段看，天使輪、Pre-A輪占比較高，表明行業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，產業(yè)化進度正在加快。2025年上半年，全國首支鈉離子電池產業(yè)專項基金—巴中市鈉離子電池材料產業(yè)發(fā)展股權投資基金成立后，目前已有多支鈉離子電池專項基金成立并開展投資，將進一步推動鈉離子電池產業(yè)快速發(fā)展。
鈉離子電池產業(yè)發(fā)展趨勢
當前，鈉離子電池正圍繞材料創(chuàng)新和性能優(yōu)化加速迭代。正極材料已形成層狀氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子化合物三大主流路線。層狀氧化物因技術成熟度最高，當前產業(yè)化進展最快；聚陰離子化合物（如磷酸釩鈉）憑借其穩(wěn)定的結構、高安全性和超長循環(huán)壽命，在儲能和高功率場景展現(xiàn)巨大潛力。在能量密度方面，頭部企業(yè)如寧德時代第二代鈉離子電池已突破200瓦時/千克，接近磷酸鐵鋰水平，并通過復合抗凍電解液技術實現(xiàn)在零下40攝氏度環(huán)境下仍保持90%可用電量?？梢灶A見，鈉離子電池作為動力電池的市場將逐步打開。
鈉離子電池的擴產潮已經到來。隨著新型儲能爆發(fā)式增長，鈉離子電池因為高安全性、長壽命及環(huán)境適應性強等優(yōu)勢，將在新型儲能獲得越來越多應用。盡管目前鈉離子電池成本水平與鋰離子電池相比尚未展現(xiàn)出優(yōu)勢（2025年前三季度鈉離子電池儲能電芯均價0.5元/瓦時，磷酸鐵鋰儲能電芯均價為0.3元/瓦時），長期看其成本和價格優(yōu)勢有望強化，可能與磷酸鐵鋰持平甚至更低，屆時將進一步促進其在儲能領域的爆發(fā)式增長。預計2028年全球鈉離子電池出貨量有望突破100吉瓦時，市場規(guī)模將超千億元。
第一作者系中國石化集團公司資本和金融事業(yè)部副總經理
