钠离子电池发展势头强劲，但仍面临挑战
近期的技术进步和投资公告表明，钠离子电池的格局正在发生变化。
钠离子电池正作为电池市场的新兴力量崭露头角，在全球对电动汽车和储能需求日益增长的当下，为电池化学体系和供应链的多元化提供了机遇。钠离子电池自20世纪80年代初在实验室中研发以来，其基本原理与目前占据市场主导地位的锂离子电池相同，但其商业化进程却明显更为缓慢。
锂离子电池早在上世纪90年代就已投入商业应用——首批电动汽车于1996年在日本问世——而钠离子电池的应用则要晚得多，首款采用钠离子电池的电动汽车直到2023年底才在中国推出。首个采用钠离子电池的储能系统早在几年前的2019年就已在中国安装。然而，到2025年，钠离子电池的全球总产量仍将不足锂离子电池的1%。
近期的技术进步和投资公告表明，这种格局正在发生变化。全球最大的电池制造商宁德时代（CATL）发布了第二代钠离子电池，并确认计划从2026年开始在多个领域进行商业化部署。第二大生产商比亚迪于2024年1月开始建设其首个钠离子电池工厂，目标应用领域包括电动汽车、电网级储能和工业应用。中国电池制造商中纳（Hina）规模较小，是首家使用钠离子电池为电动汽车提供动力的企业，该公司去年也发布了一款专为电动汽车设计的先进钠离子电池。
这些投资的主要驱动力在于提升电池在寒冷气候下的性能，并降低锂价波动带来的风险。钠离子电池的低温性能显著优于锂离子电池，尤其是磷酸铁锂（LFP）电池。最新一代钠离子电池在低至-40°C的温度下仍能保持约90%的标称容量，并可在高达70°C的温度下正常工作。
此外，钠离子电池不依赖锂，而锂的价格近年来波动较大。对于能够并行维护多条供应链的全球大型电池制造商而言，钠离子电池的专业知识和产能可以作为应对锂价飙升风险的战略对冲手段，并在必要时实现快速切换。这种灵活性可能变得越来越重要。尽管锂价仍比2022年的峰值低约70%，但过去一年已经翻了一番。目前的锂价水平还不足以使钠离子电池在大多数应用领域超越磷酸铁锂电池的成本，但钠离子技术在电动汽车和寒冷气候下的固定储能领域已经展现出成本效益。它还可以应用于混合动力电动汽车电池组，以减少寒冷天气下的续航里程损失。
钠离子电池的大规模应用仍然面临诸多障碍。
尽管近年来取得了一些进展，但钠离子电池的能量密度仍然低于目前主流的锂离子电池技术。最新的钠离子电池的能量密度最高可达约175 Wh/kg ，而磷酸铁锂电池的能量密度最高可达205 Wh/kg ，镍钴锰酸锂 (NMC) 电池的能量密度最高可达255 Wh/kg 。实际应用中，这意味着配备钠离子电池的普通运动型多用途车 (SUV) 在一般天气条件下的续航里程最高可达 350 公里，而锂离子电池的续航里程则可达 400-600 公里。
钠离子电池常被视为减少对关键矿物依赖和实现电池供应链多元化的一种途径。这种说法并不完全准确。虽然钠离子电池不需要锂和石墨，但最接近商业化应用的钠离子电池化学体系仍然依赖于其他关键矿物，例如镍和锰，而这些矿物的加工仍然高度集中于特定地区。此外，钠离子电池的全球供应链远不如锂离子电池发达，这限制了其近期大规模应用的前景。
虽然钠离子电池有望在未来实现更加多元化的地域供应链，但目前的项目规划却指向相反的方向。全球几乎所有现有的钠离子电池产能都位于中国，而且如果将已建成和已宣布的产能都计算在内，到2030年中国仍将占全球总产能的95%以上。
在中国以外地区推广这项技术仍然面临挑战。全球第三大电池制造商韩国LG能源解决方案公司宣布，将在其位于中国南京的现有工厂建设一条钠离子电池试点生产线——这一选择凸显了中国快速发展的钠离子电池生态系统的吸引力。美国钠离子电池公司Natron Energy近期的倒闭，进一步凸显了在中国以外地区构建具有竞争力的钠离子电池供应链所面临的挑战。
钠离子电池制造能力和技术的集中不仅体现在电池生产上，还体现在正负极活性材料及其前驱体等关键部件的生产上。与锂离子电池类似，中国在多种关键矿物的提炼和关键电池部件的生产中扮演着核心角色，这加剧了供应链风险。然而，钠离子电池部件所用矿物的开采地域分布比锂离子电池所用矿物更为分散，这在上游供应链的韧性方面具有潜在优势。
钠离子电池正在发展，但仍然难以与锂离子电池竞争。
钠离子电池正朝着商业化成功迈进，2026年可能是该技术规模化发展的关键一年。然而，高度优化且低成本的锂离子电池——尤其是最新的磷酸铁锂（LFP）技术——在能量密度、供应链成熟度和成本方面仍然具有优势。钠离子电池要想在竞争中占据更有利的地位，要么需要锂价持续走高，要么需要技术进步显著提高钠离子电池的能量密度。
尽管面临这些挑战，钠离子电池的性能已足以满足特定应用的需求，尤其是在寒冷气候和锂离子电池与钠离子电池混合的电池系统中。在这些应用中，钠离子电池可以与锂离子电池技术互补，以满足不同的客户需求。
钠离子电池有助于技术多元化，其组成材料的供应通常比锂离子电池更加地域分散。然而，钠离子电池及其零部件制造领域的集中度风险依然显著。目前的投资计划表明，中国在钠离子电池领域的作用至少可以与在锂离子电池领域的作用相媲美。要通过进一步实现供应链多元化来应对这些风险，就需要加大投资、与领先的电池制造商建立合作关系以及加强国际合作。