锂电池趋势不改，钠电池有望成重要补充

关于锂离子电池与钠离子电池的对比，我们在前面的文章有过简要分析，这次再从四个核心维度——能量密度、资源丰富度、循环寿命、成本，深入分析锂离子电池被替代的可能性。

经过研究分析，我们认为锂离子电池未来高速发展趋势并未改变，钠离子电池有望成为电池市场的重要补充，应用于两轮车、储能、低速车等对能量密度要求相对较低的场景中。

从应用场景看，在不改变其他条件的前提下，将锂离子电池更换为钠离子电池，电池电量将减少23%-38%，对于新能源汽车、储能、3C产品的影响较大。能量密度是决定电池使用场景的核心因素，也是钠离子电池今后的最大瓶颈。

能量密度，是指单位体积内的包含的能量。能量密度越高的电池，同样体积下可充放更多电量，或同等用电需求下所需体积越小。

三元锂电池能量密度250-350Wh/Kg，磷酸铁锂电池能量密度为150-220Wh/Kg，未来的半固态、固态锂电池能量密度将再创新高，2025年能量密度有望达到400-500Wh/Kg。

钠离子电池能量密度为100-160Wh/Kg，宁德时代推出的钠离子电池能量密度为160Wh/Kg，预计下一代钠离子电池能量密度能突破200Wh/Kg。尽管能量密度相比其他几款锂离子电池而较低，但已是全球最高水平。

从能量密度角度看，钠离子电池未来成功商业化后，能部分替代磷酸铁锂的市场份额，主要在两轮车、储能、低速车等对能量密度要求不高的应用场景；而对于三元锂电池、半固态、固态锂电池的市场地位难以撼动。

各类电池能量密度对比

锂元素储量能否支撑全球发展，是仍在争议的话题。

换句话说，锂元素有可能是够用的。

锂元素地壳中含量0.0065%，钠元素在地壳中的含量2.75%；且锂资源在全球的分布不均，超70%的锂资源分布在南美洲地区。宏观度层面看锂元素储量较钠元素低了一个量级，且存在资源分布不均的情况。

因此，有不少人认为钠离子电池才是未来主流。

但是，锂元素真的不够用吗？

在上一篇文章《锂电池“一骑绝尘”》中有提到，全球已探明锂元素超1.5亿吨LCE，而且每年都有新探明的锂矿出现，探明储量一直增加。2025年全球锂元素需求预测142万吨LCE，仅占目前已探明储量的1%。

此外，锂离子电池回收技术已成熟，锂元素已属于可再生资源，电池回收提锂将成为重要的锂资源供给。当锂电产业发展到一定程度后，每年回收提锂的供给量能追平甚至赶超每年矿石、盐湖供给的锂资源总量。

因此，未来几十年甚至百年内都不需要担心锂元素枯竭的问题。

从电池循环寿命看，磷酸铁锂电池最具优势，三元锂电池次之，钠离子电池第三。

电池循环寿命是指在一定的充放电制度下，电池容量衰减到某一规定值之前，电池能经受的充电与放电循环次数。更高的循环寿命，意味着单位时间内电池衰减越少，使用体验越好。

当前主流三元锂电池循环寿命约2,000次（已有技术突破3,000次循环），主流磷酸铁锂电池的循环寿命约3,000次（已有技术突破5,000次循环）。

宁德时代本次的发布会上没有透露钠离子电池循环寿命，而当前钠离子电池循环寿命一般为1,000-2,000次。

当前钠离子电池的循环寿命难以满足消费者对于新能源汽车在使用期内保持合理电池容量的要求，也难以满足储能领域逐步增长的使用寿命要求（目前普遍要求大于10年）。

从整体电池使用方案考虑，锂离子电池电芯成本虽然更高，但能量密度高带来重量轻、体积小的优势能较好弥补价格缺点。

单体电芯

根据中金公司研究部研报预测，钠离子电池单体电芯成本为0.29元/Wh，磷酸铁锂电池单体电芯成本0.43元/Wh，三元锂电池单体电芯成本为0.50元/Wh。

整体考虑

我们分别采用三元锂电池、磷酸铁锂电池、钠离子电池满足用电需求，从总体方案进行对比。

假设：

• 现有100Kwh（即100,000Wh）的电池使用需求；

• 电池组能量密度=单体电芯能量密度*系统集成效率，三元锂电池组能量密度210Wh/Kg（单体电芯300Wh/Kg，系统集成效率70%），磷酸铁锂电池组能量密度147Wh/Kg（单体电芯210Wh/Kg，系统集成效率70%），钠离子电池组能量密度128Wh/Kg（单体电芯160Wh/Kg，系统集成效率80%）。

1）电芯成本

按上述假设，100Kwh电池需求，三元锂电池电芯成本7.14万元，磷酸铁锂电池电芯成本6.14万元，钠离子电池电芯成本3.6万元。

2）电池重量、体积

按照上述假设，三元锂电池需要476Kg电池，磷酸铁锂电池需要680Kg，钠离子电池需要781Kg；更多的电池重量，对应着更大的电池体积。

在新能源汽车使用场景下，锂离子电池虽然电芯成本高，但其节省的重量能减少汽车生产中的其他成本、降低日常使用的能量消耗、提升车内空间。此外，能量密度越高，在同样重量前提下能赋予汽车更长的里程数，解决里程焦虑。

在储能使用场景下，需考虑储能空间的大小、成本。锂离子电池更适合在家用储能、机房储能电池等中高端应用场景，钠离子电池更适合在地广租金低的地区使用。

3）电池寿命

在高频充放电的使用场景，如出租车、客运车、储能电站等，高循环寿命的锂离子电池意味着更低的更换频次，降低更换成本；高循环寿命也意味着单位时间内电池衰减越慢，因电池衰减带来的麻烦、损失越小。

当前市场主流三元锂电池循环寿命约2,000次、磷酸铁锂电池循环寿命约3,000次，钠离子电池循环寿命1,000-2,000次。

从能量密度、资源丰富度、循环寿命、成本四大核心维度分析，得出以下结论：

1. 锂离子电池在新能源汽车、中高端储能、3C产品等高能量密度应用场景，未来行业的高速发展趋势不变。

2. 钠离子电池有望在两轮车、储能、低速车等低能量密度应用场景实现部分替代，成为电池市场的重要补充。

从上述文章分析中我们不难理解，钠离子电池未来对锂离子电池替代，主要集中于低能量密度的应用场景。良性替代将推动锂离子电池发展更先进、更高能量密度的电池技术，在不改变锂离子电池发展趋势的同时，促进锂离子电池行业的健康发展。