钠离子电池生产线建设项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2021-06-16

钠离子电池生产线项目满产后，钠离子电池将实现从中试到量产的关键转换，同时将有效推动公司打造国内前沿钠离子电池全产业链，为构建高效稳定的新能源电力体系和实现“双碳”目标做出更大贡献。

相比于铅酸和铁锂电池，钠离子电池具有价格低廉、安全性能高、高低温性能优异、充放电速率快等优点，适用于储能电池、动力电池（轻型电动车、 乘用车、重卡等）、备用电池（数据中心、通信电源、UPS 等）和汽车启动等场景，未来市场前景广阔。

一、什么是钠离子电池——原理与结构

钠离子电池的产业化应用速度不及锂离子电池，但近年来学术研究和产业应用的热度持续上升。钠离子电池与锂离子电池均属于二次电池，其工作原理相近。与锂离子电池相同，钠离子电池的构成同样主要包括正极、负极、隔膜、电解液和集流体等，但在材料选择上存在较大差异。钠离子电池的工艺和产线均与锂离子电池类似。从产品封装形态上看，钠离子电池也与锂离子电池类似，同样可分为圆柱、软包和方形硬壳三大类。

钠离子电池的生产工艺可以参照锂离子电池，生产线也与锂离子电池类似。

钠离子电池生产线原理示意图

差异之处主要在于钠离子电池可以采用铝箔作为负极集流体，因此正、负极的极耳可以相同，极耳相关的生产工序可以更加简化。

从产品封装形态上看，钠离子电池也锂离子电池类似，同样可分为圆柱、软包和方形硬壳三大类。

二、为什么选择钠离子电池——特性与优势

钠资源的丰度远高于锂元素，全球分布均匀，价格低廉且稳定，无发展瓶颈。由于钠易获取且价格低廉，钠电池的负极集流体可以使用铝箔而非锂电池需要使用的铜箔，钠离子电池具有很大的潜在价格优势。钠离子电池的材料成本与锂离子电池相比有30%-40%的下降空间。随着研究的不断深入，钠离子电池的潜在优势被不断发掘，尤其是高、低温下性能优异以及较高的安全性，为钠离子电池在储能和动力领域的应用奠定了良好的基础。

三、钠离子电池怎么样——现状与前景

全球钠离子电池产业化的进程目前尚处于导入期；从产品参数上看，我国处于领先地位。基于钠离子电池和锂离子电池相似的工作原理、结构和生产制造工艺等，二者的成本结构也基本相同。目前钠离子电池初步应用于储能和低速动力领域，随着宁德时代第一代钠离子电池以及AB电池系统解决方案的推出，钠离子电池有望进一步拓展应用场景，从储能走向动力。与锂离子电池类似，钠离子电池产业链也主要包括上游的原材料、中游的电芯及电池以及下游的应用。与锂离子电池产业链的主要差异则表现在上游正、负极材料以及中游电池厂的技术能力。

3.1.产业现状

从目前全球钠离子电池产业化的进程来看，目前尚处于导入期；从产品参数上看，我国处于领先地位。

目前，国内外已有超过二十家企业正在进行钠离子电池产业化的相关布局，并取得了重要进展，主要包括英国FARADION公司、法国NAIADES计划团体、美国Natron Energy公司、日本岸田化学、丰田、松下、三菱化学，以及我国的宁德时代、北京中科海钠、浙江钠创新能源、辽宁星空钠电等。

3.2.成本分析

基于钠离子电池和锂离子电池相似的工作原理、结构和生产制造工艺等，二者的成本结构也基本相同，主要包括原材料成本、制造成本（包括人工成本、厂房、设备、能源、质量/环境成本等）、管理费用及资金使用成本等。

根据胡勇胜博士等测算，以NaCP10/64/165软包电池为例，在2020年大致成本构成中原材料占比约为60%，其余成本占比约40%。在原材料成本中，正极、负极材料（包括导电剂、黏结剂和铝箔）、电解液和隔膜分别占比约32%、10%、18%和15%，剩余的25%为包括外壳组件、极耳等其他装配部件。据此，对于NaCP10/64/165软包电池，胡勇胜博士等核算正极分别为铜铁锰层状氧化物、普鲁士白类和镍铁锰层状氧化物时的BOM成本分别为0.26元/Wh、0.26元/Wh和0.31元/Wh。

⚫正极材料：正极材料的成本直接决定电池的成本。钠离子电池的各种正极材料当前的预计成本为：铜铁锰层状氧化物为28.8元/kg，普鲁士白类为26.4元/kg，镍铁锰层状氧化物为42.4元/kg。

⚫负极材料：钠离子电池负极材料一般为硬碳、软碳、复合碳等无定形碳材料。目前国内市场上无定形碳的成本为8-20万元/t，而中科海钠体系中负极所用的煤基无定形碳材料成本预计低于1.5万元/t。

⚫电解液：钠离子电池电解质盐一般为NaPF6，电解液合成方法与LiPF6基本相同，但电解液盐浓度会更低；溶剂一般为EC、DMC、EMC、DEC和PC等溶剂组成的二元或多元混合溶剂体系。目前国产锂离子电池电解液主流成本为3-5万元/t，钠离子电池电解液规模化供应后与锂离子电池相比成本会更低。

⚫隔膜：目前常用的隔膜主要为PP、PE、PP/PE以及PP/PE/PP隔膜、陶瓷隔膜、涂胶隔膜等。目前规模化生产的隔膜孔径均远大于钠离子的溶化剂半径，满足钠离子电池的使用需求。目前国内7μm厚度的主流湿法隔膜成本为1.8-2.1元/m2，干法双拉隔膜成本约为0.8-1.2元/m2，使用陶瓷隔膜成本则会高50%以上。

⚫集流体：锂离子电池负极只能使用铜箔，而钠离子电池负极可以使用铝箔作为集流体。目前市场上电池级别铜箔成本（80-90元/kg）约为电池级铝箔成本（24-30元/kg）的3倍。

⚫极耳：钠离子电池正负极均可以使用铝极耳，相比较锂离子电池的铜镀镍极耳或镍极耳成本有所降低；且铝极耳焊接工艺更简单，也可以降低部分制造成本。

3.3.应用前景

目前钠离子电池初步应用于储能和低速动力领域，随着宁德时代第一代钠离子电池以及AB电池系统解决方案的推出，钠离子电池有望进一步拓展应用场景，从储能走向动力。由于钠离子电池具有原料资源丰富、成本低、环境友好、高低温下性能表现好以及安全性好等优势，目前已被初步运用于储能和低速动力领域，未来有望逐步在储能、低速两轮车和低速电动车领域逐步取代铅酸电池和磷酸铁锂电池。

宁德时代第一代钠离子电池发布会上提出的AB电池解决方案，将钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用，按一定的比例和排列进行混搭、串联、并联和集成，通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制，既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能的优势。以此系统结构创新为基础，为锂钠电池系统拓展更多应用场景。

宁德时代AB电池解决方案的发布，拓展了钠离子电池的应用场景；且宁德时代宣布下一代钠离子电池得能量密度可以达到200Wh/kg，进一步解决了钠离子电池能量密度较低的问题，使得钠离子电池有望从储能走向动力，应用在电动汽车上。而据钛媒体报道称，集度汽车可能成为宁德时代第一代钠离子电池的首批用户，在2023年完成产业的升级迭代。

3.4.产业链分析

与锂离子电池类似，钠离子电池产业链也主要包括上游的原材料、中游的电芯及电池以及下游的应用。与锂离子电池产业链的主要差异表现在上游正、负极材料以及中游电池厂的技术能力。

钠离子电池产业链

随着技术逐步走向成熟，应用场景不断拓展，未来钠离子电池或从储能逐步走向动力，并以其低成本和高性能对铅酸电池、磷酸铁锂电池实现替代。此外，钠离子电池的原料不同于锂，资源丰富且分布均匀，发展钠离子电池技术路线有助于维持动力电池终端价格稳定，且随着钠离子电池的应用，成本存在进一步下降的空间，下游的整车厂或因此受益。

钠离子电池项目可行性研究报告编制大纲

第 一章总论

1.1钠离子电池项目背景

1.2可行性研究结论

1.3主要技术经济指标表

第二章项目背景与投资的必要性

2.1钠离子电池项目提出的背景

2.2投资的必要性

第三章市场分析

3.1项目产品所属行业分析

3.2产品的竞争力分析

3.3营销策略

3.4市场分析结论

第四章建设条件与厂址选择

4.1建设场址地理位置

4.2场址建设条件

4.3主要原辅材料供应

第五章工程技术方案

5.1项目组成

5.2生产技术方案

5.3设备方案

5.4工程方案

第六章总图运输与公用辅助工程

6.1总图运输

6.2场内外运输

6.3公用辅助工程

第七章节能

7.1用能标准和节能规范

7.2能耗状况和能耗指标分析

7.3节能措施

7.4节水措施

7.5节约土地

第八章环境保护

8.1环境保护执行标准

8.2环境和生态现状

8.3主要污染源及污染物

8.4环境保护措施

8.5环境监测与环保机构

8.6公众参与

8.7环境影响评价

第九章劳动安全卫生及消防

9.1劳动安全卫生

9.2消防安全

第十章组织机构与人力资源配置

10.1组织机构

10.2人力资源配置

10.3项目管理

第十一章项目管理及实施进度

11.1项目建设管理

11.2项目监理

11.3项目建设工期及进度安排

第十二章投资估算与资金筹措

12.1投资估算

12.2资金筹措

12.3投资使用计划

12.4投资估算表

第十三章工程招标方案

13.1总则

13.2项目采用的招标程序

13.3招标内容

13.4招标基本情况表

第十四章财务评价

14.1财务评价依据及范围

14.2基础数据及参数选取

14.3财务效益与费用估算

14.4财务分析

14.5不确定性分析

14.6财务评价结论

第十五章项目风险分析

15.1风险因素的识别

15.2风险评估

15.3风险对策研究

第十六章结论与思瀚建议

16.1结论

16.2建议

附表：