11月30日讯：

钠离子电池系列之一：

碳酸锂价格逐日下行，层状氧化物量产在即，钠电是否还有生存空间

• 市场情况

2023年Q3碳酸锂价格持续下滑，稳在15万元/吨左右波动。截止2023年11月27日，电池级碳酸锂报价以突破13万元/吨。从远期来看，电池级碳酸锂的价格持续下滑，短期内甚至将会毕竟10万元/吨。在此情况下，磷酸铁锂电芯价格继续回落，从2023年Q3价格突破0.5元/Wh，到现在逼近0.4元/Wh，甚至出现部分厂家清理库存导致价格突破0.4元/Wh。基于碳酸锂价格快速回落，对原本2023年热度锐减的纳电发展无疑是雪上加霜，钠电市场整体形势依旧弱于去年的市场预期。值得关注的是2023年Q2开始虽陆续有纳电池装机A00动力汽车和两轮车的消息放出。从制备成本来看，钠电的制备价格依然高于锂电，短期内不具备竞争优势。然而纳电其本身性质特殊，性能方面有着高倍率和更强的耐低温、高温性能，同时上游资源丰富，未来随着更多厂商进入，碳酸钠的价格将会逐渐降低，甚至价格将低于碳酸锂价格。虽然现在碳酸锂价格回落较快，但锂资源本质上受资源限制，十分依赖进口资源，故此钠电的发展十分具有战略意义。

• 钠电技术

2022年钠电技术新起，可以分为三大技术路线：氧化物路线、聚阴离子路线和普鲁士化合物。这三大类技术分别有不同的技术类别：氧化物路线包含层状氧化物和隧道型氧化物；聚阴离子路线包括单阴离子路线和多阴离子路线；普鲁士化合物包括普鲁士蓝类化合物和普鲁士白类化合物。早期市场热度多聚焦于普鲁士蓝白类化合物，因其能量密度高，原料成本便宜，且由较高的倍率性能。但其因氰化物毒性和结晶水问题较难有完善的解决方案，改技术路线较难推广量产。目前仍有厂家在突破技术技术难关，但从量产角度来看，其难度较大。层状氧化物有着较高的比容量和能量密度，但其结构相比复杂、循环寿命较低、循环稳定性差。聚阴离子有着良好的循环稳定性和倍率性能，但其比容量较低，能量密度弱于层状氧化物。

图1：层状氧化物、聚阴离子、普鲁士化合物优劣对比图

• 层状氧化物进展情况

（单）聚阴离子和层状氧化物相比，从钠电材料厂和电池的反馈来看，都更倾向于层状氧化物制备。一是因为层状氧化物在制备上类似于三元电池，对于很多三元企业厂来说制备工艺和产线可以共用，减少设备成本支出。二是相对于聚阴离子来说，层状氧化物的较高能量密度更受下游用户看重。

图2：层状氧化物、聚阴离子、普鲁士化合物性能对比图

层状氧化物有着多种构型，O2、O3、P2、P3。其中O、P分别表示表示Na+原子位于八面体或者三棱柱位置，一般来说，碱金属层中钠离子含量较多时（>0.8），容易形成钠八面体配位；反之，当钠离子含量少时(<=0.8)就易形成钠三棱柱配位。2和3代表O2-最少重复单元的堆垛层数，也可以简单的理解为层间排列方式。

图3：层状氧化物正极材料结构及分类

目前O3相和P2相应用和研发最多的层状氧化物类型。O3相有着较高的钠离子含量意味着较高的比容量和能量密度，但因为O3相中钠离子迁移不是直接经过两个相邻八面体的位置，而是中途需要穿过一个狭小的四面体中心位置作为过渡，故其扩散势垒往往较大，倍率性能弱于P2相。P2相虽然能量密度较弱，但其层间距较大，同时钠离子可以直接从一个三棱柱位点迁移至毗邻的位置，扩散壁垒较低，更有利于其嵌入和脱出，故P2相有着良好的倍率性能。

图4：钠离子在O3相、P2相迁移路线

四. 市场玩家

从目前市场应用来看，下游客户对能量密度最为看重，O3技术或将成为未来研发和应用主流，主要适配与新能源汽车。P2型主要凭借其稳定性和高倍率性能或将主要应用于两路车领域。从目前市场玩家来看，老玩家如振华、容百多基于三元技术积累和产线，可快速切入3元层氧化合物制备，新玩家如中科海钠多以铜基为主，开拓新的层氧制备路线。目前各家路线基本锁定，预计2024年钠电将迎来放量增长

图4：钠电市场部分正极材料玩家

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