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钠电池正极材料-层状金属氧化物：综合性能佳，有望率先产业化应用

综合钠离子电池的电池容量性能、电池循环寿命和电池的安全性

来看，未来钠离子电池有望应用于储能和动力两个领域。

一、钠电池正极材料-层状金属氧化物：综合性能佳，有望率先产

业化应用

层状氧化物类钠离子电池正极材料是金属氧化物类中的一种，可

分为Mn基、Fe基、Cr基正极材料等。其结构是由共边的八面体过渡

金属氧层和钠离子层堆垛而成。根据其结构可分为四种，分别为P2相、

P3相、O2相和O3相（字母Ｐ代表了钠离子在其中的氧配位环境为三

棱柱配位，O代表其中的氧配位环境为八面体配位），其中，P2相与

O3相是最为常见的两种钠离子层状氧化物正极材料。因其适当的操作

潜力，高容量和简单的合成路线，层状氧化物被认为是最有希望的正

极材料。

层状氧化物中，铜基（铜铁锰）和镍基（镍铁锰）是目前较有应

用前景的两种技术路线。铜基VS镍基：铜基成本较低，但比容量相对

不足；镍基比容量较高，但成本压力更大。铜基路线主要优势在于成

本较低，稳定性较好，但比容量约100mAh/g左右，相对不足。该路线

由中科海纳创始人胡勇胜首创。镍基比铜基的比容量高，约能达到

190mAh/g，但由于镍的成本比铜更高，成本压力相对更大。

二、钠离子电池有望应用于储能和动力两个领域

综合钠离子电池的电池容量性能、电池循环寿命和电池的安全性

来看，未来钠离子电池有望应用于储能和动力两个领域。

在动力领域，钠离子电池将在两轮车和电动汽车两个方面得到应

用。在两轮车领域，由于钠离子电池有有能量密度相对较低、安全性

比较高的特点，因此有望实现在对铅酸电池的逐步替代。其中电动汽

车方面，有望通过宁德时代发布的钠离子电池与锂离子电池集成系统

的形势得以应用。

在储能领域，2021年07月15日，国家发展改革委、国家能源局

发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出加快飞轮储能、

钠离子电池等技术开展规模化试验示范，以需求为导向，探索开展储

氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。因此，在政策的推

动下，钠离子电池有望加快应用于电网侧、用电侧和发电侧储能。

三、从电池的安全性来看，钠离子电池具有更好的热稳定性

全球锂电池起火事故频出，电动车、储能起火事故频发，据不完

全统计，2011-2021年全球共发生32起储能电站起火爆炸事故，其中

26起事故采用三元锂离子电池。

钠离子电池电化学性能相对稳定，热失控过程中容易钝化失活，

安全实验表现较锂离子电池更好。目前，钠离子电池已通过中汽中心

的检测，针剌时不冒烟、不起火、不爆炸，经受短路、过充、过放、

挤压等实验也不起火燃烧。对比锂离子电池起始自加热温度达到165℃，

钠离子电池则达到260℃：且在ARC测试中钠离子电池最大自加热速度

显著低于锂离子电池，这些均表明钠离子电池具有更好的热稳定性。

四、国家政策的支持将快速推动钠离子电池的发展

钠离子电池，是一种二次电池，主要依靠钠离子在正极和负极之

间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。随着我国新能源汽车呈

现持续高速增长趋势，对锂离子电池需求较大，然而我国锂资源十分

有限，必然会出现锂盐供不应求的局面。为此，我国将大力发展在资

源和成本上都更有优势的钠离子电池，通过颁布多项政策来推动钠离

子电池的产业化进程。在2022年发布的《十四五可再生能源发展规划》

中，提出加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关。研发储备钠

离子电池、液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电

池等高能量密度储能技术。在2021年发布的《关于在我国大力发展钠

离子电池的提案》中，提到锂离子电池、钠离子电池等新型电池作为

推动新能源产业发展的压舱石，是支撑新能源在电力、交通、工业、

通信、建筑等领域广泛应用的重要基础，也是实现碳达峰、碳中和目

标的关键支撑之一。

五、于加快推动新型储能发展的指导意见（发改能源规〔2021〕

1051号）

2021年四月下旬，国家发展改革委、国家能源局发布了《关于加

快推动新型储能发展的指导意见》，主要目标是到2025年实现新型储

能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能技术创新能力显著提高，

核心技术装备自主可控水平大幅提升，在高安全、低成本、高可靠、

长寿命等方面取得长足进步，标准体系基本完善，产业体系日趋完备，

市场环境和商业模式基本成熟，装机规