在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2025SMM全球电池技术大会-主论坛上，国家动力与储能电池质量监督检验中心高级顾问 伊晓波“承铅酸之势，拓钠电新局——钠离子电池多场景应用分析”的话题展开分享。
二次电池的市场形态
随着经济社会的发展，特别是非石化能源的快速开发利用，二次电池已成为未来经济发展的重要领域之一。
人类最为理想的二次电池：高能量密度、高安全性、高循环利用率、宽温适应性、高经济性、高环保性；
近年来随着各类新型电池的不断涌现和应用，传统铅酸蓄电池的市场面临着严峻的挑战。
总体形势：锂电池迅速占领高地；钠电池蓄势待发；其它新型电源翘首企足
二次电池主要应用市场分析
汽车市场：
截至2024年，国内汽车保有量为3.53亿辆，新能源汽车占8.9%；全球汽车保有量为16亿辆，新能源汽车占3%
市场分析
燃油汽车未来三年市场需求增速有所下降。
增程式、插电式电动汽车成为新能源车发展主流；
目前燃油汽车除驻车重卡外98%使用铅电池；
新能源电动汽车锂电池主导，铅电池辅助；
未来三年至五年汽车电动化、智能驾驶的发展将对传统铅酸电池市场带来重大影响；
需求特征：安全性、启动能力、充电接受能力、耐掁动能力、耐低温能力、耐高温能力、寿命、价格；
钠离子电池开始渗透。
电动两轮车
2024年，电动两轮车国内总销量4950万台左右，与上一年相比，同比下滑11.6%，而海外总销量1877万台左右，同比增长24.8%。截止2024年12月底，中国电动两轮车市场保有量约4亿台。
市场分析
目前铅电池的市场占有率超过87%，锂电池11%左右，钠电池占2%以内。
变化趋势仍铅酸，需要比锂电更高安全的电池，钠电池异军突起。
电动三轮、低速电动四轮车
截止2024年底，全国电动三轮车的市场保有量大约为7000万辆。2024年我国低速电动四轮车销量约为30.2万台，同比下降8.5%。2025年市场仍处于下滑趋势，未来发展要视政策和相关标准情况。
市场分析
电动三轮、低速电动四轮车铅电池占比约为60%，锂电池占比为40%并逐渐提高，钠电池占比为0.5%；
其它电动车辆：电动叉车、电动物流车、电动平板车、旅游观光车等锂电池占比80%左右，铅电池占比20%左右，钠电池占比为0.3%。
通信市场
截至2024年底，全国移动电话基站总数达1265万个，比上年末净增102.6万个。其中，4G基站为711.2万个，比上年末净增81.8万个；5G基站为425.1万个，比上年末净增87.4万个。5G基站占移动电话基站总数达33.6%，占比较上年末提升4.5个百分点。2024年我国基本实现了“县县通千兆、乡乡通5G、村村通宽带”。
2025年预计新建成5G基站25万座以上，5G基站达450万个，增长率5.8%以上。随着5G基站的快速部署，4G基站的建设速度可能会相对放缓。
市场分析
锂离子电池逐渐渗透，主要是在备储一体化系统应用。
A级B级站铅酸电池为主，C级站锂电池逐渐占领。
钠电池开始渗透
需求特征：安全性、循环寿命、能量效率、价格、低温适应性、高温适应性。
备电（UPS国内）
数据中心行业概况
数据中心对不间断供电要求极高，UPS是保障服务器、存储设备等关键设施稳定运行的核心设备。随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心的建设规模不断扩大。其中大部分是铅电池，基于安全性等考虑，锂电池UPS应用不到3%。
电力行业概况
2024年全国全社会用电量9.85万亿千瓦时，同比增6.8%，预计2025年达10.4万亿千瓦时，同比增6%左右。截至2024年底，全国35kV以上变电站6.01万座，同比增6%；火力发电装机容量14.44亿千瓦，同比增3.8%，火电厂约1600座，火电贡献超63%总发电量；水力发电站约4.4万座，同比增8%。
直流电源系统电池市场
电力变电站、火电站、水电站直流电源系统铅电池占比约98%，锂电池因长期浮充电安全性和价格因素占比低。未来三年市场需求增速约6%。
其他领域
如消防、工业、学校医院、智能交通安防等细分领域，占25%~30%。
储能市场
截止到2024年底，中国储能市场累计装机功率137.9GW，平均储能时长2.1h，新型储能装机规模在2024年实现了对抽水蓄能的超越，达到了78.3GW/184.2GWh，功率和能量规模分别同比增长了126.5%和147.5%。锂电池储能为74.1GW占比53.7%；钠电池为1.7GW占1.2%；铅（碳）电池储能为0.55GW占比0.4%。2025年新型储能新增装机预计在40.8GW至51.9GW之间，平均在45GW左右。
市场分析
以度电成本来评价，钠离子电池成本目前正快速追上磷酸铁锂电池，加上其安全性高、资源可持续。但能量密度和循环寿命待提升。
目前的示范项目政策支持将促其发展，钠离子电池正走向批量规模化生产，产品形态的不断技术突破也在快速降低其瓦时成本，不过市场认知低、产业链不完善是挑战。
钠离子电池的市场战略地位
1、钠离子电池概述
▲钠离子电池工作原理
利用钠离子在正负极之间移动来储存和释放电能的二次电池。
充电过程: 钠离子从正极脱出，通过电解液嵌入负极；
放电过程: 钠离子从负极脱出，通过电解液回到正极。
▲钠离子电池研究历史
上世纪70年代钠电池与锂电池同步研发，受负极材料石墨的储钠能力限制，研发变得缓慢。
到2000年，硬碳材料储钠负极研究成功；
2010年以后，锂资源供应的日趋紧张及锂电池存在的安全隐患，钠离子电池成为研究热点。
2、钠离子电池结构
（1）正极材料：普鲁士蓝类、层状氧化物 O3或P2型NaMO2(M=Ni、Mn、Fe、Cu)、聚阴离子型(磷酸系)
（2）负极材料：硬碳、软碳，硅碳及其他；
（3）隔膜：与锂离子电池相同（聚乙烯PE、聚丙烯PP）
（4）电解液：与锂离子电池相似（LiPF6），钠盐（NaPF6）溶解在有机溶剂中（碳酸乙酸酯EC、碳酸丙烯酯PC）
（5）集流体：正负极均为复合铝箔（6.5-8μm）
3、钠离子电池的技术路线
目前钠离子电池正极材料有三种技术路线：层状氧化物，聚阴离子化合物，以及普鲁士蓝（白），负极材料则以硬碳和软碳为主。由于不同技术路线性能和成本差异较大，其中，正极材料聚阴离子类化合物，负极材料硅碳倍受关注。
未来的技术路线——无负极电池。
4、钠离子电池＆锂离子电池
▲安全优势---钠的标准电极电位（-2.71V）高于锂（-3.04V），在水溶液中不易失电子，在短路情况下产生的热量较少，同时，钠电池深放电至0V时，不会与负极集流体发生化学反应，提升了电池的安全性。钠离子电池不含铜元素，在短路的情况下瞬时发热量少，温升低，更不易产生起火、爆炸等安全隐患。
▲环保优势---钠离子电池使用常见金属材料，不含有稀有金属材料和有毒化学物质。因此，钠离子电池在环保性方面更加优越。
▲资源优势---地壳中金属钠的含量达到了2.75%，（锂含量约为0.065‰），从保障能源安全的角度来看，钠离子电池应用具有重大战略意义。钠资源提炼工艺简单，价格相对低廉。从成本上看，钠离子电池具有明显的优势。
▲温域优势---钠离子电池能够在-40℃至80℃的环境下稳定工作。在-20℃时能够保持88%以上的容量，明显优于铅酸电池和磷酸铁锂电池的50%~60%容量保持率。这种优异的温域使得钠离子电池在高热高寒冷领域运行的可靠性、稳定性更高，运行成本较更低。
▲高倍率放电性能优势---钠离子的溶剂化自由能低于锂离子，其在电解液中的动力学更快，离子界面扩散能力更强。同时，钠离子的斯托克斯半径更小，使得相同浓度的电解液中离子电导率更高。这些特性赋予了钠离子电池卓越的倍率性能和快充潜力，非常适合用于高功率场景。
▲能量密度弱势：钠元素的相对原子质量比锂元素大，从而降低了材料的理论质量比容量，而且钠离子半径比锂离子也大，这在一定程度上影响了钠离子的嵌入和脱嵌动力学过程，这使得钠离子电池的能量密度和功率密度比三元锂离子电池要低，在重量和体积上都比锂离子较大，这需要在材料选择和工艺优化上进行进一步的研究和开发。
5、钠离子电池在二次电源市场的应用展望
由于钠离子电池具有较高能量密度、高安全性、高放电倍率、低自放电率、宽广温域、充电快、寿命长、成本低等特点，在未来二次电源市场将迎来广阔的发展空间。
