在2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-铅市场高质量发展论坛上，深圳市雄韬电源科技股份有限公司总工程师衣守忠对铅酸蓄电池与钠电在储能领域竞争关系进行了分析。其对钠电崛起的背景、钠电生存基础是否还存在、碳酸锂成本影响以及钠电的成本、钠电的技术路径、发展钠电的必要性以及钠电发展历程、钠电池的优缺点以及应用场景等均进行了详细地阐述。

钠电崛起的背景

钠电崛起的逻辑是钠资源丰富、价格便宜。钠电池成本的降低还需更多的努力。

碳酸锂价格的大幅度下降，对钠电生存和发展造成巨大压力，钠电需要更大的突破

钠电的技术路径：痛点在于比能量低，出路在于正极材料的发展

拟产业化钠离子电池正极材料比较

拟产业化钠离子电池的负极材料：硬碳

发展钠电的必要性

全球70%的锂资源在南美洲

我国80%以上的锂属于进口

锂资源会有被卡脖子风险

钠离子电池：

资源丰富、低成本、安全

生产工艺与锂离子电池兼容

能量密度低

钠电发展历程

钠电与锂电发展：

1，上世纪80年代钠电与锂电基本同期开展研发;

2，锂离子电池在石墨中嵌入/脱嵌反应，获得突破，1991年Sony公司率先实现商业化;但钠离子在石墨中的容量只有锂离子1/10，没有价值;

3，2000年科学家发现钠离子在硬碳中嵌入性能良好;克容量350mAh，接近锂离子在石墨中的克容量372mAh;

4，2015年法国科学院推出18650钠离子电池，使用层状氧化物正极材料;

5，2017年华裔科学家鲍哲南发现一种新型正极材料，克容量接近500mAh，商业化可行性。

铅蓄电池优缺点

铅电：

1，使用寿命(日历寿命)可以设计，比如5年，10年，20年;取决于正极板厚度;

2，成本低，目前0.5元/Wh，系统成本0.6元/Wh;

3，基本上不需要BMS，系统复杂性低，故障率低;

4，缺点是比能量低，45Wh/kg;循环次数500次(板式极板)~1200次(管式极板)。

钠离子电池：

从安全上看：铅蓄电池非常安全。钠电池相对安全，锂离子电池电流密度越大枝晶锂生长越快，刺穿电池内部结构，造成短路自燃。而钠离子产生枝晶的概率很低，自燃的概率很低;

从技术上看：钠电池在能量密度、循环寿命等指标都要优于铅蓄电池。

综合，钠离子电池在作为储能电池的前景还是非常可观。

钠电：

1.低温性能及循环性能优于铅蓄电池。

2.钠电电芯售价0.7元/Wh，系统售价1.2元/Wh~1.6元/Wh。

3.需要BMS，增加了系统复杂性及故障率，增加售后成本;在线监控增加了生产厂家的压力;

4.安全性引起关注，增加了系统成本。

铅蓄电池与钠电优缺点-充电效率

钠电: 摇椅理论，没有副反应

铅蓄电池: 充电后期水分解，析出气体， 消耗0.1~1%的充电电流

铅蓄电池与钠电比较：钠电充电快，充电时间短

铅蓄电池与钠电优缺点-使用寿命

所有化学体系遵循热力学定律：温度升高10度，反应速率加倍;推理到电池寿命，则环境温度每增加10度，电池寿命减半。液冷成为大储能系统的共识。

钠电的出路-与锂电竞争大储能市场

铅蓄电池与钠电竞争：市场蛋糕巨大，人人均有机会

碳中和背景下电池市场前景

欧盟预计，为实现碳中和目标，全球电池市场在2020年基础上，将增加18倍。

铅蓄电池：市场稳定，具备增长潜力

铅蓄电池应用场景

铅电：1，备用电源standby;2，需要长寿命、高可靠性、高安全性的场所，如核电站，核潜艇,;3，低成本用途;4，高温场所;

钠电：1，电动车辆;2，高循环应用(风光储能);3，需要实时监控的场景(智能锂电);4，储备一体化应用。

钠电池应用场景

储能系统，低速电动车。