本报告围绕钠离子电池展开研究，分析钠离子电池发展背景、基本原理及种类，并对适配的正负极材料及电解液的选择给出判断，同时根据钠离子电池的性能和成本判断其适用场景，并结合钠离子电池的商业化进程分析其发展方向。

钠离子电池发展背景：当前锂离子电池体系存在诸如上游原材料局限、安全性不足、成本偏高等问题，为解决上述痛点，企业在不断探索新材料或新电池体系。在此背景下，钠离子电池因具有丰富的上游原材料、高性价比等优势受到广泛关注。

钠离子电池和锂离子电池的核心差别在于电荷载体不同：钠离子电池和锂离子电池都属于摇椅电池，充放电原理相同，核心差别在于电荷载体的不同（分别为钠离子和锂离子）。为匹配电荷载体的改变，钠离子电池的核心材料如正负极材料等均需做出相应调整。

钠离子电池以有机系为主：根据电解质/液或正极材料的不同，钠离子电池可分为有机系、水系、钠盐电池、钠硫电池和钠空气电池，目前以有机系钠离子电池为主。未来，不同类别钠离子电池的发展前景同时受到其技术可行性、产品经济性及特定场景适用性等因素的影响。

最具发展前景的钠离子电池正极材料：由于钠和过渡金属离子间有较大的半径差异，许多功能性的结构都可实现钠离子的可逆脱嵌，但主要的正极材料有五类，分别为层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物、有机材料及基于转化反应的材料，其中最具发展前景的为前三类。

负极材料目前以碳材料为主：负极材料主要可分为四类，分别为碳类（软\硬碳等）、转化和合金化负极、过渡金属氧化物及有机物负极，其中硬碳在商业化产品中得到普遍应用。另外，转化和合金化负极因高容量受到关注，有机物负极尚处于起步阶段。

有机液态电解液使用最广泛：钠离子电池电解质/液主要包括水系、有机液态、固态三大类，目前有机液态使用最广泛，而水系应用较少，固态电解质(硫化物)则被认为是最具潜力的材料之一。

市场上已有多款钠离子电池产品：当前，中欧美均有钠离子电池产品问世，不同产品因电池核心材料选用的不同而在性能上有所差异，但多数钠离子电池均能实现约130Wh/kg的能量密度及数千次的循环寿命。

钠离子电池的成本优势将逐渐凸显：在当前材料体系下，钠离子电池成本在理论上可相对磷酸铁锂下降30%~40%，但因钠离子电池的产业链不完善、工艺不成熟等原因，其成本仍然较高。随着钠离子电池产业链、制程工艺的完善及生产设备的改良，预计钠离子电池的成本优势将逐步凸显出来。

钠离子电池更适用于储能电站和低速交通工具：相对铅酸锂和锰酸锂，钠离子电池有绝对优势；相对磷酸铁锂，钠离子电池在成本和低温性能上有相对优势。因此，钠离子电池可替代铅酸电池以及部分场景下替代磷酸铁锂电池，应用于5G通信基站和低速电动车等领域。

钠离子电池尚处于商业化早期：从性能成熟度、产业链完善度、标准制定情况等角度看，钠离子电池尚处于商业化早期。鉴于钠离子电池和锂离子电池制造工艺接近、设备可沿用及有头部企业推动，预计钠离子电池在未来3-5年即可实现规模化成熟应用。

钠离子电池发展方向：钠离子电池和锂离子电池材料上的差别决定钠离子电池需要做好新材料的研发和新产业链的培育与打通，电芯生产工艺、成组技术及BMS等的不同决定需要对钠离子电池进行更有针对性的开发设计，同时企业间标准不统一的问题也需重点关注解决。