专利赋能跨越“死亡之谷”——钠离子电池加速实现量产交付 ...

诺言我怕来不及

　　本报记者 陈景秋
- l+ V0 Q' W9 d4 e" c4 C, @　　当前，锂资源供给面临瓶颈，其高昂的价格往往令企业“高攀不起”，而具有成本优势的钠离子电池获得市场各方的关注。近日，在上海举行的“钠离子电池产业技术与应用调研交流活动”上，行业专家与企业代表齐聚一堂，一个清晰的产业共识浮出水面：材料、系统、应用端同步突破，钠离子电池储能正驶入规模化应用的快车道。与会人士普遍认为，在专利的加持下，全产业链协同创新提速，钠离子电池正加快从示范验证走向规模化应用。
　　专利布局爆发式增长
! _, N8 b  `1 {! K* O" X　　钠离子电池是一种二次电池（充电电池），主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。
3 [; \/ ^' k: w3 o- S　　智慧芽提供的数据显示，全球钠离子电池专利申请自2019年起进入爆发式增长阶段，2024年申请量突破2万件，2016年至2024年复合增长率超过20%。其中，2021年7月，宁德时代新能源科技股份有限公司（下称宁德时代）正式发布第一代钠离子电池，确立了“锂钠互补”的技术路线。随着相关企业钠电战略相继落地，产业资本大举入场，当年专利申请量同比猛增62%，此后两年更是一路高歌猛进。
7 {9 z- m" c# a' Z' _! h8 p　　在这张快速布局的专利版图中，我国创新力量持续涌现，除了宁德时代外，作为高校与科研院所的代表，中南大学以近千件专利构成基础研究的坚实底座。
　　值得一提的是，目前正极材料已形成层状氧化物、普鲁士蓝类似物、聚阴离子化合物三条并行路线；负极材料方面，硬碳成为绝对主流，专利密集布局于生物质来源硬碳的制备工艺，杂原子掺杂、低升温速率碳化、酸洗纯化等关键技术方向已被竞相占位；电解液与固态电解质方向则成为近两年的新兴热点，相关专利申请量约1.6万件，固态路线增速尤为明显。
　　“上下游协同创新提速，钠离子电池迎来了全面产品化时代。”宁德时代国内储能解决方案首席技术官林久标表示，以宁德时代为例，公司围绕钠离子电池特性重构电化学模型，攻克硬碳电极水分控制、产气等量产难题，产品具备宽温域及1.5万次超长循环寿命。支撑这一创新突破的，正是其背后强大的核心专利布局与持续迭代的技术储备。数据显示，宁德时代以近2万件专利申请量高居全球榜首，涵盖正极材料、电芯结构、电池管理系统等全链条。
* H/ N6 W6 I$ `. G4 M　　专利布局的指向正是产业应用与成本控制。宁德时代正从两方面发力：产品设计上，在提升能量密度的同时，通过系统集成创新与简化降低系统成本；生产制造上，突破了钠离子电池量产的四大难关——极致控水、硬碳产气、铝箔粘接瓶颈、自生成负极的规模化量产，最终实现从材料利用率、设备效率到工艺稳定性的全链条成本压缩。
　　不断巩固技术优势
4 B: c" J$ W# T3 ~　　当前，钠离子电池已跨过规模化关键技术门槛、供应链日趋成熟，即将迎来行业拐点。
　　在宁波容百新能源科技股份有限公司（下称容百科技）钠电事业部总经理王尊志看来，在正极材料领域，钠离子电池正在复刻2020年磷酸铁锂之路。钠电正极容量快速提升，极片压实密度增至2.5g/cm³，复合磷酸铁钠（NFPP）循环寿命超过1.5万次，量产稳定性不断被验证。
: X2 R+ Z' Q. }6 ~* ]& r　　钠离子电池要跨越“死亡之谷”，核心在于从实验室毫克级样品到吨级稳定量产的工程化突破。作为科创板25家首批上市公司之一，容百科技通过首创适配钠电的工艺和设备，将聚阴离子钠电材料的加工成本降低了30%至50%，进一步加速了规模化量产进程。
2 I) u, I# l" Y　　王尊志介绍，公司在湖北仙桃已落地6000吨聚阴离子正极材料产能，2026年将拓展至2.8万吨，到2027年，根据市场需求计划新建30万吨钠电专用产线。钠电正极材料的大规模工业化生产已无悬念。这背后正是公司434件专利的有力支撑。
　　负极材料领域同样传来突破消息。万华化学（烟台）电池产业有限公司（下称万华化学公司）营销中心总经理魏东介绍，公司已开辟煤基、树脂基两条工程化硬碳技术路线，从源头解决了早期依赖椰壳等天然生物质原料所带来的供应限制与性能波动问题。煤基路线成本优势突出，树脂基路线在产品一致性和综合性能方面表现更优——两条路线并行，为市场提供了差异化的解决方案。
7 z) Q% }, _( R# |9 }- {5 ?$ L, L　　魏东算了一笔账：硬碳负极成本预计从2024年的每吨6万至7万元，降至2026年的每吨3.5万至4万元，远期目标直指2.5万元/吨以下。成本的大幅下降，也为钠电的规模化应用扫清了最大障碍。
7 N& q! h8 Z7 \. R* h- N6 u　　从示范验证到规模化交付
- r/ i5 g# F7 u" [7 D/ Y, z- k7 F" [　　当前，钠电储能已跨越示范验证，进入实质性规模化交付与商业化运营。林久标透露，系统层面，宁德时代采用“一壳双芯”平台化方案，与现有锂电系统保持同尺寸、可便捷切换。此外，该公司还推出了由3兆瓦时（MWh）直流舱与3兆瓦（MW）升压变流一体机构成的完整储能单元，系统设计寿命长达20年。
　　目前，钠离子电池专用产线已建成投产。今年9月，宁德时代将向客户交付首批钠离子电池储能系统，全年实现 GWh级出货。这意味着钠电储能正式从样品演示走向批量交付。
　　应用端的渴求比预想中更为迫切。北京海博思创科技股份有限公司（下称海博思创）实验测试中心总经理王垒指出，钠离子电池储能在大型独立储能电站、算电协同等新型高耗能场景、4至6小时及以上长时储能、高循环频次项目、15年以上长运营周期项目等领域，具有锂电池难以比拟的差异化优势。他透露，海博思创正积极推动锂钠融合储能电站示范项目建设，首批项目将在2026年内实施落地。
/ h3 g8 M- S9 d" e( ?9 h* V　　目前，宁德时代与海博思创已签署为期3年、规模60GWh的钠离子电池储能订单。这标志着产业上下游已携手完成从“技术可行”到“商业可行”的惊险一跃。
　　浙江大学兼职教授、中国能源研究会特邀首席专家刘亚芳表示，“十五五”时期钠电产业应借政策东风加快研发和产业化落地，注重示范项目质量，不断提升技术经济性能，积极拓展大基地、算电协同等应用场景，并加强产业链协同，提升国际竞争力。中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究中心总经理周波则建议，行业需快速推进全生命周期标准与认证体系建立，加速产业化进程。
: O! ^0 z5 Z" z$ D　　起点研究院SPIR发布的《2026全球钠电行业白皮书》指出，钠电发展对于中国锂电产业是必选项，它能降低对进口锂矿的依赖，解决“卡脖子”问题，平抑锂价波动。随着宁德时代、容百科技、亿纬锂能、欣旺达、国轩高科、海辰储能等行业巨头接连押注，钠离子电池的时代正在加速到来。