摘要：隨著技術的不斷突破和產業的逐步成熟，鋰離子電池已經成為應用范圍最廣的二次電池，商業化程度非常高，遍布生活的各個角落。但是資源的稀缺性使未來鋰離子電池的成本不斷上升，尋求一種性能相似、成本低廉、原料廣泛的替代品成為亟待解決的問題。鈉的電化學性質和鋰相似，且地球儲量豐富，在儲能方面的應用具有更大的優勢。未來技術成熟度和經濟可行性進一步提升，便宜好用的鈉離子電池將得到快速推廣使用，未來市場前景不可估量。本文基于對鋰離子電池市場發展的復盤，梳理各個細分應用市場，展望鈉離子電池市場的發展空間。
       20世紀80年代，鈉離子電池和鋰離子電池的研究工作幾乎同一時間開始。鋰離子電池以容量大、電壓高、循環性能好等優越性能在眾電池中脫穎而出，成為關注最廣、發展最快的電池技術，并成功實現商業化，而鈉離子電池一直發展緩慢，關鍵技術遲遲未實現突破，產業化推廣更是遙遙無期。隨著大規模消費電子、新能源汽車產業發展對鋰離子電池的依賴加劇，鋰資源短缺成為了鋰離子電池持續發展的瓶頸。鈉的儲量豐富、分布廣泛、成本低廉，并且與鋰具有相似的理化性質，再一次成為電池研究工作的焦點。
      鋰離子市場發展復盤
      從鉛酸蓄電池到鎳氫電池，再到鋰離子電池，任何一種電池技術的發展都不是一蹴而就的，特別是在不同應用領域的落地更是需要逐步推進。因此，復盤鋰離子電池的市場發展過程對于鈉離子電池未來的產業化道路具有十分重要的借鑒意義。
      自1991年全球第一支商業化鋰離子電池由日本索尼公司推向市場以來，鋰電池產業發展已走到第28個年頭。經過將近30年的發展，鋰離子電池產業從無到有，已經形成較為完整的產業鏈，全球鋰離子電池市場取得了長足的發展。隨著鋰離子電池性能提升和價格下降，其應用領域也從最初的小型數碼電子產品發展為儲能電站、電動汽車等大規模供能產品，產業版圖從消費電池拓展到儲能電池、動力電池，技術要求越來越高，市場規模越來越大。得益于近年來智能手機、平板電腦等的普及，以及電動汽車、電動自行車等市場的崛起，2016年我國鋰離子電池產業規模達到1280億元，首次突破1000億元大關，同比增長30%；鋰離子電池累計產量達到了78.4億只，同比增長40%。有限的資源儲量難以支撐龐大的資源需求，對下游行業的發展產生了一定制約，未來這種制約會越來越嚴峻，鈉離子電池的推廣將解決這一問題，同時鈉也將取代鋰成為儲能電池市場的主角。

表1 鋰離子電池應用領域

圖1 2010-2016年我國鋰離子電池產業規模及增長率

      近期市場:消費電子+低速電動車+儲能
      在電池市場，不同的技術路線在同時發展，不同技術路線的電池都有屬于自己特定的細分市場，和鋰離子電池的發展路徑相似，目前技術成熟度還比較低的鈉離子電池，短時間內有望攻克的是消費電子、低速電動車和儲能市場。國內外多家企業已經開始布局鈉離子電池在這些領域的研發應用。
      3C消費電子是鋰電池最大的需求終端,層出不窮的品類和不斷縮短的更新換代時間，拉動了電池業務的激增。鈉離子電池可以從玩具、可穿戴設備、消費型無人機等對電池體積能量密度、續航能力、充放電次數要求較低的產品切入，逐步完善性能、質量和成本后再進入手機、電腦、數碼相機、充電寶等高端消費電子領域，與鋰離子電池形成互補，為進一步市場化應用提供可能。
      當前，能源領域正處于一場巨大的變革中，尤其隨著我國電力體制改革不斷深化，能源互聯網興起以及電力供需矛盾增加、棄風棄光問題凸顯等，儲能產業作為能源結構調整的支撐產業和關鍵推手，在傳統發電、輸配電、電力需求側、輔助服務、新能源接入等不同領域有著廣闊的應用前景。鈉離子電池具有高安全、無污染、低成本和長壽命等特點，能夠滿足大規模儲能系統的要求，被認為是最有潛力的適合大規模儲能系統的電池。目前，鈉離子電池在儲能領域的可再生能源消納、分布式儲能電站、削峰填谷等領域的應用價值受到越來越多的重視，其未來市場值得期待。
      低速電動車又被譽為“國民車”，在我國三四線城市、農村及發展中國家有著廣闊的市場需求。2018年3月，國務院工信部發布的《2018年新能源汽車標準化工作要點》中首次將低速電動車納入到新能源汽車的范疇，低速電動車將迎來市場布局的黃金時間。目前，我國絕大多數電動自行車、電動三輪車甚至老年代步車使用鉛酸蓄電池，鉛酸電池的回收渠道、制度等不完善，環境污染較為嚴重。低速電動車要想得到長期發展，非常有必要開發綜合性能更優且環保的電池技術。目前盡管鋰電池可以替代鉛酸蓄電池，但鈉離子電池的成本更低，低成本鈉離子電池的開發成功有望逐步取代鉛酸蓄電池，在各類低速電動車、電動船、電動公交中獲得廣泛應用。2018年6月，依托中科院物理所成立的中科海鈉推出了首輛鈉離子電池低速電動車，能量密度已達到120Wh/kg，是鉛酸電池的3倍左右，表現出強大的應用潛力。
      遠期市場:新能源汽車
      根據中汽協的統計數據，2018年一季度新能源汽車行業繼續保持旺盛的增長態勢。一季度生產新能源汽車15萬輛，同比增長156.9%；銷售新能源汽車14.3萬輛，同比增長154.3%。受益于新能源汽車行業的高景氣，鋰電池產業需求快速攀升。2018年第一季度，動力電池裝機4.41GWh，較去年同期增長235%。其中，乘用車、客車、專用車的電池裝機電量分別占總裝機量的69%、25%和6%。國務院《節能與新能源汽車產業發展規劃》中要求，2020年我國新能源汽車生產能力達200萬輛，累計產銷量超過500萬輛。預計2020年動力電池需求將接近110GWh，對應的動力電池裝機量復合增長率將達到45%。
      無論是現在的規模還是未來的前景，新能源汽車市場都是誘人的一塊大蛋糕。新能源汽車產業是鈉離子電池最難攻克和最有價值的應用版塊，也是實現產業化的最終目標。根據目前的研發進度，5-10年內鈉離子電池技術可能取得重大突破，有望進入新能源汽車行業成為主流電池之一。
      結語
      近幾年鈉離子電池的研究發展進入密集化時期，雖然還沒有實現商業化，但是鈉離子電池無疑成為“后鋰電池時代”的關注重點。雖然距離量產、商業化應用尚需時日，但隨著鈉離子電池在能量密度、穩定性、安全性、制備工藝等方面的技術實現突破，鈉離子電池成本低、壽命長、充放電快的優勢將得到充分發揮，產業化推廣的實現將非常迅速。關注鈉離子電池領域的企業目前應加大正負極材料、隔膜、粘合劑等基礎研發工作的資金投入，開發具有自主知識產權的技術，推動鈉離子電池快速走向成熟，提前布局產業鏈，搶占市場發展先機。