中国储能网讯：钠离子电池凭借其资源丰富、成本低廉、安全性高等独特优势，被视为应对锂资源短缺的关键破局技术，正迅速成为全球储能研究和应用的热点。我国自2024年以来，凭借完善的产业链基础和政策支持，钠离子电池产业化进程明显加速，已在全球占据举足轻重的地位，成为引领行业发展的重要力量。然而，在快速发展的同时，我国钠离子电池产业在提升能量密度、优化循环寿命等方面仍面临瓶颈。本文系统分析当前我国钠离子电池产业化进程、需突破的关键技术，并提出对策建议。

一、我国产业化现状

1、战略规划持续推进

近年来，我国相继颁布多项政策推动钠离子电池技术研发与产业化应用。国家发改委、国家能源局在2022年发布《“十四五”新型储能发展实施方案》[1]明确将钠离子电池列为重点攻关方向。工信部在2024年对《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》[2]进行了公示，明确钠离子电池储能系统核心技术指标。2025年2月，工信部等八部门印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》[3]，强调推动大规模钠离子电池储能系统集成和应用技术攻关。

2、产业化进程加速

当前，我国钠离子电池产业整体处于产能扩张前期，根据2025年3月发布的《2024—2029年中国钠离子电池行业市场分析及发展前景预测》[4]报告统计显示，2024年1—10月，我国国内共65个钠离子电池储能生产制造项目更新动态，规划年产能248吉瓦时，计划总投资1189亿元，达产后年产值1200亿元。材料端，2022年3月，华阳集团与中科海钠合作建设并运营了全球首个千吨级钠离子电池正负极材料生产线[5]；2024年9月，联合建成的全球首批量产1吉瓦时钠离子电芯生产线正式投运[6]。当前，国内已形成宁德时代、中科海钠、鹏辉能源等头部企业引领，贝特瑞、容百科技等材料企业协同发展的产业格局，部分企业产能规划达吉瓦时级，并实现了产品下线。

3、应用场景不断拓展

钠离子电池应用场景加速拓展，目前初步形成“固定式储能多元应用、移动式储能持续突破”的格局。在固定式储能方面，2024年7月，我国首台、全球最大的大唐湖北百兆瓦时钠离子储能项目实现全容量并网[7]；2024年7月，青海格尔木建成全球首个百兆瓦级“光伏+钠电”独立储能电站[8]。在移动式储能方面，2025年3月，中科海纳宣布车用钠离子电池量产电芯能量密度突破165瓦时/千克，单体标称容量200安时，能在20~25分钟快速完成100%充电，且-40~45 ℃宽温域稳定放电特征契合北方市场需求[9]；钠离子电池还开始扩大在交通领域应用，雅迪、新日、台铃等品牌推出了钠离子电池版本的两轮电动车，江淮汽车在2024年1月推出了全球首款钠离子电池量产低速电动车[10]。

4、未来规模发展瓶颈显现

钠离子电池进一步扩大规模面临成本、供应链和技术三重瓶颈。成本方面，虽然钠资源丰富且成本较低，但材料总成本仍高于锂离子电池，据EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国钠离子电池行业发展白皮书（2024年）》数据显示[11]，截至2024年6月，钠离子电池成本为0.65元/瓦时，较磷酸铁锂电池（约0.4元/瓦时）仍高出60%以上。供应链短板显著，目前我国钠离子电池负极材料以硬碳为主，进口依赖较大，日本可乐丽已实现硬碳量产，但价格高于20万元/吨[12]，开发低成本硬碳材料极为迫切；此外，钠离子电池对铝箔集流体需求量是锂离子电池的两倍，而国内铝箔供需缺口较大，钠离子电池专用箔材供应紧张[13]。材料技术性能低，当前正极材料（如层状氧化物和聚阴离子化合物）存在能量密度低、循环稳定性差等问题，负极材料面临库伦效率低和循环性能不佳的挑战，制约其高能量密度场景拓展。

二、需突破的关键技术

1、正极材料体系优化

目前，正极材料主要包括层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物三大类。

层状氧化物因其高容量（150~200毫安时/克）受到广泛关注，但循环稳定性较差，通过元素掺杂（如锰掺杂）、晶格调控和纳米化设计等策略，能有效提高其结构稳定性和钠离子传输能力。2025年3月，中国科学院物理研究所和浙江大学合作，利用协同体相掺杂与界面包覆机制，实现钠离子电池层状氧化物正极高循环稳定性[14]。5月，厦门大学设计了一种锌铁共掺杂的P2型层状氧化物（Na0.67Mn0.6Ni0.3Zn0.05Fe0.05O2（NMNO-ZF））正极材料，实现高度稳定的钠离子电池[15]。

聚阴离子化合物具有优异的循环稳定性和热稳定性，但容量较低（约100~120毫安时/克），通过阳离子替代和阴离子调控，可提高其容量和倍率性能。2025年4月，武汉大学提出了一种通过大体积的PO43-部分替代SO42-的策略，调控Na2Fe2(SO4)3结构，有效扩展晶体结构中的Fe-Fe间距，降低结构中的库伦斥力，从而稳定结构，抑制杂相生成。该策略构筑的新型聚阴离子化合物正极材料Na2.5Fe2(SO4)2.5(PO4)0.5材料在初始放电容量上达到112毫安时/克，处于该体系的国际领先水平[16]。

普鲁士蓝类似物（PBAs）展现出高理论容量，但实际应用中倍率性能和循环稳定性仍有待提高。2025年5月，中国科学院过程工程研究所与沈阳工业大学合作，系统梳理了PBAs的氧化还原机制与失效机理，并总结了创新的改性策略，提出未来可通过创新核壳结构设计与双功能电解液添加剂等方法优化钠离子电池性能，为下一代高性能钠离子电池正极材料的设计提供理论指导[17]。

2、负极材料国产替代

当前，负极材料主要包括硬碳和软碳，其中硬碳具有较高的比容量（300~350毫安时/克）和良好的循环稳定性，但首次充放电效率较低。软碳则具有较高的首次充放电效率，但比容量和循环稳定性较差。为实现国产替代，需要研究硬碳、软碳负极材料的储钠机制，通过表面改性和纳米化设计等技术手段，提升碳基材料的性能。2025年4月，温州大学和中国科学技术大学合作，首创“热力学驱动竹基硬炭前驱体分子重构”策略，通过对竹基硬炭前驱体（纤维素/半纤维素/木质素）的组分定向解聚与重排，在分子尺度精准调控硬炭微观结构，基于此制备的33140圆柱电池在-40~100 ℃宽温域下实现5.9安时稳定输出，为钠离子电池极端环境应用提供关键技术支撑[18]。5月，北京化工大学提出了一种缺陷和氧官能团工程策略，通过引入树脂衍生的硬碳和成本效益高的铁基物质，设计出一种独特的层状软碳材料，该材料在0.1安/克时实现了311.0毫安时/克的高Na⁺存储容量，并且首次库仑效率提高至93.89%，展现出优异的稳定性，优于先前报道的软碳负极材料[19]。此外，需要研究锑基及铋基金属负极材料等新的负极材料，以提高其能量密度和稳定性。

3、电解液适配性提升

钠离子电池电解液通常由有机溶剂和钠盐组成，为提高电解液的适配性，可从溶剂选择、钠盐优化和添加剂应用等方面进行突破。通过优化溶剂混合比例，可以显著提高电解液的离子电导率和电化学稳定性。2025年2月，麻省理工学院通过结合强溶剂化性溶剂和弱溶剂化性溶剂，有效克服了传统钠金属电池电解液面临的诸多问题，实现了在5.0毫安/平方厘米电流密度和4.0伏充电电压的测试条件下，实现2000圈的超长循环寿命[20]。选择合适的钠盐可扩大电化学窗口，提高电池循环稳定性。2025年5月，复旦大学提出电解液预钠化，通过化学信息学+机器学习筛选出最优有机钠盐硫氰酸钠（NaSCN），实现钠软包电池能量密度提升至239.4瓦时/千克，400次循环容量保持率84.5%[21]。添加功能性添加剂可以在电极表面形成稳定的界面膜，进一步提升电池的循环稳定性和安全性。2025年5月，中国科学院青岛生物能源与过程研究所合成并引入了一种新型添加剂钠二氟双（草酸根）磷酸盐（NaDFBOP），以增强基于商业钠离子电池的循环寿命[22]。此外，醚类电解液因其高库伦效率、良好的倍率性能和低电荷转移能垒受到广泛关注。

4、制造工艺升级

钠离子电池的制造工艺总体上与锂离子电池类似，但因材料特性不同，在浆料制备、涂布、干燥和辊压等环节存在差异。浆料制备工艺优化可以通过优化分散剂的选择和分散时间，提高浆料的分散效果；通过控制浆料的粘度和固含量，可以提高极片的涂层厚度和密度。例如，正极浆料制备时采用分散剂（如PVP）和干混合时间（30~60分钟），分散盘线速度控制在15~50米/秒，最终实现浆料分散效果的提升[23]。极片涂布工艺改进可以通过优化涂布速度和温度，提高涂层的均匀性和致密性；通过引入新型涂布设备（如狭缝式涂布和喷雾式涂布），提高涂布效率和质量。例如，基于自注意力机制的深度学习模型，通过预测不同工艺参数组合下的电池性能，优化涂布速度、温度等参数，以提升涂层质量[24]。极片干燥和辊压工艺优化可以通过控制干燥温度和时间，减少极片的收缩和开裂；通过优化辊压压力和速度，提高极片的密度和强度。2024年，天津大学联合天津力神电池股份有限公司，通过多相流和传热模型优化干燥曲线，可精确控制热质传递过程，在51时极片的生产中，优化后产量提升25%，A面粘附性提高6.5%[25]。

三、对策建议

1、突破关键材料技术，构建自主可控的供应链体系

聚焦正负极材料和电解液等核心环节，推动国家级专项整合产学研资源，加快技术攻关与成果转化。正极材料方面，重点优化层状氧化物（如锰掺杂提升结构稳定性）和聚阴离子化合物（通过阴/阳离子调控提高容量），目标是实现电池量产能量密度≥200瓦时/千克；负极材料方面，加速低成本硬碳国产化，开发生物质衍生技术替代进口，同步探索锑基/铋基材料以多元化技术路线；电解液方面，研发高稳定性钠盐和醚类配方，提升适配性和安全性；电池固态化方面，通过复合电解质设计、元素掺杂优化开发低成本、高离子电导率的固态电解质，确保电解质和电极材料界面稳定，避免钠枝晶生长。同步推进铝箔等辅材产能升级，联合电池企业与材料厂商定向扩产钠离子电池专用箔材，缓解供应链瓶颈，形成“材料-工艺-产品”闭环。

2、推动全产业链协同与工艺升级，加速规模化降本增效

建立以龙头企业（宁德时代、中科海钠等）为主导的产业联盟，制定标准化制造流程和技术路线图。制造端优化浆料分散、涂布工艺参数，开发钠离子电池专用设备（如狭缝涂布机），复用锂离子电池产线实现柔性生产，降低初期投资；应用端优先拓展储能和低速电动车市场，通过“光伏+钠电”电站和铅酸电池替代快速扩大规模，以吉瓦时级产能释放推动电芯成本降至0.4元/瓦时以下。同步布局预钠化、废料回收等循环技术，提升全生命周期经济性。

3、强化政策引导与国际标准布局，塑造差异化优势

对钠离子电池储能项目给予容量补贴或税收减免，将钠离子电池车型纳入新能源目录并提高政府采购比例。完善钠离子电池材料、电芯到系统的全链条标准，推动与国际（如IEC）接轨，主导全球钠离子电池标准体系制定。聚焦高寒储能、低速交通等差异化场景，建设国家级示范项目验证技术可靠性，积累运行数据并公开推广。深化“一带一路”合作，输出“中国技术+标准”捆绑方案，抢占东南亚、非洲等对低成本储能需求迫切的市场，确立全球产业话语权。