从原材料、技术路线详解中国钠离子电池正负极材料产业

标题：从原材料、技术路线详解中国钠离子电池正负极材料产业
作者：头豹研究院，吴天天
时间：2022-12-05
页数：9
链接：
https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202212051580830846_1.pdf?1670277392000.pdf
简介：
随着全球锂资源紧缺，锂价格持续飙升，以及在电池下游需求持续增长、中国碳中和目标的储能市场不断发展的背景下，钠离子电池依靠成本低、资源丰富的特点，其发展前景良好。

钠离子电池是一种摇椅式可充电类电池，其工作原理与锂离子电池等电化学电池的工作原理相似，并同样遵循脱嵌式的工作原理。钠离子电池主要依靠钠离子在正极与负极之间移动来工作，当钠离子电池放电时，其中的电解液穿梭于正极与负极之间以产生电流；当其充电时，钠离子从正极材料分离至负极材料。

那么钠离子产业现状如何，从原材料、技术路线角度将如何影响正负极产业？

钠离子电池产业链中需重点关注正负极材料与集流体等细分领域

除正负极材料与集流体外，钠离子电池其他上游材料和环节如隔膜、电解液、外形封装以及制备工艺与锂电池相似，尽管钠电池的电解液的钠盐采用六氟磷酸钠，但锂电池电解液产线可兼容钠电池产品。总体来看，钠离子电池主要材料中的隔膜与电解液与锂电池材料相似度高，其产能的切换速度快以及复用率高，竞争格局有望持续维持锂电时代下的局面。

硬碳的制备工艺路线长且复杂

硬碳的制备工艺路线长且复杂，流程包含各类预处理、交联处理、中高温碳化、深度纯化以及表面改性等，其中交联固化碳化环节技术壁垒较高，且碳化环节中的纯度控制、温场域流场的一致性要求复杂度高。同时硬碳原料的选择性较多，不同的原料的硬碳负极材料的制备工艺存在差异。

正极材料路线均需使用大量的锰金属

钠电池中所用到的锰源包括硫酸锰、二氧化锰、四氧化三锰、草酸锰等，其中层状氧化物通式NaxTMO2中的TM过渡金属以资源丰富的锰与铁为主，普鲁士蓝类化合物通式NaxM[Fe(CN6)]中的M过渡金属主要包括铁、镍、锰等，由于锰在地壳中的含量丰富、价格低以及电化学性能优异，且在层状氧化物的液相法也固相法制备工艺中锰的用量显著高于其他材料。