利多星智投：決定鈉電池性能的關鍵，三大正極材料各顯神通

當鋰電池的核心原料鋰價居高不下時，科學家們將目光投向了地球最豐富的資源 —— 海水。每升海水中含 10.8 克鈉，總量足夠人類使用數萬年，鈉離子電池由此成為低成本能源存儲的 “新希望”。今天利多星智投就和大家介紹下鈉離子電池相關的知識吧。

鈉離子電池的工作原理與鋰電池相似：充電時，鈉離子（Na?）從正極脫出，穿過隔膜嵌入負極；放電時，鈉離子反向遷移，電子通過外電路形成電流，而正極材料正是這場 “離子遷徙” 的關鍵起點。它的性能直接決定了電池的能量密度（跑得遠不遠）、循環壽命（能用多久）和安全性（穩不穩定），因此成為鈉電技術突破的核心戰場。

一、三大技術路線：各有千秋的 “材料三國”

目前鈉離子電池正極材料形成了三條主流技術路線，如同 “三國爭霸” 般各擅勝場，沒有絕對的 “全能王者”，只有適配不同場景的 “專項冠軍”。

1. 層狀氧化物：能量領先的 “短跑健將”

如果你熟悉鋰電池的三元材料（NCM），對層狀氧化物會有種 “似曾相識” 的感覺。它的化學通式為 NaxMO?（M 代表錳、鐵、鎳等過渡金屬），晶體結構呈層狀排列，鈉離子能在層間順暢穿梭，就像在 “雙向車道” 上行駛，保障了高能量密度。

核心優勢：能量密度暫時領跑，可達 140Wh/kg，足以支撐低速電動車行駛 100 公里，是三者中最接近鋰電能量水平的材料；

生產特點：合成工藝與三元鋰電池類似，采用 “共沉淀 + 高溫燒結”，產業鏈適配性強；

主要短板：穩定性較差，如同 “嬌貴公主” 怕受潮，必須在濕度＜1% 的 “干房” 中生產，否則會與水反應導致性能暴跌，推高了制造成本；

代表戰場：低速電動車、小型儲能設備等對能量密度要求較高的移動場景，代表企業包括中科海鈉。

2. 普魯士藍類似物：長壽耐用的 “馬拉松選手”

普魯士藍類似物（PBAs）的名字聽起來像染料，實則是一種具有特殊晶體結構的化合物。它的制備過程簡單到令人意外：只需將兩種溶液混合，在常溫水中就能沉淀生成，無需高溫加工，成本比層狀氧化物低 20%。

核心優勢：循環壽命超長，堪稱 “耐用老兵”。當晶體中的結晶水含量控制在 1% 以下時，它能穩定循環 5000 次以上，相當于正常使用 10 年仍保持 80% 以上容量，這在儲能電站等 “長壽命剛需” 場景中極具優勢；

結構密碼：晶體中自帶開放的 “鈉離子通道”，即使在 - 30℃的低溫環境下，鈉離子也能順暢遷移，低溫性能突出；

主要短板：能量密度稍遜，約 130Wh/kg，略低于層狀氧化物；

代表戰場：大型儲能電站、寒區特種電源等對壽命和環境適應性要求高的場景，寧德時代第一代鈉離子電池就選擇了這類材料。

3. 聚陰離子化合物：穩如磐石的 “穩健謀士”

聚陰離子化合物（如 NaV(PO)）的核心優勢在于穩定性，它采用獨特的 NASICON 結構，相當于在晶體中構建了三維互通的 “鈉離子高速路”，讓離子擴散速率比層狀氧化物快10 倍，充放電時幾乎不會 “掉鏈子”。

核心優勢：化學性質極穩定，不怕水、不怕氧，生產時無需 “干房”，堪稱 “省心省錢的模范生”；循環壽命可達 6000 次以上，安全性和成本控制能力突出；

技術升級：合成工藝從傳統 “固相法” 升級為 “球磨 + 噴霧干燥”，不僅顆粒更均勻，成本還降低了 30%；

主要短板：能量密度最低，約 120Wh/kg，適合對能量要求不高的場景；

代表戰場：太陽能儲能、備用電源、兩輪車等低成本、長壽命需求場景，代表企業包括鵬輝能源。

二、市場格局：誰是當前的 “領跑者”？

隨著鈉離子電池產業化加速，正極材料的市場格局正在發生變化。數據顯示，2024 年全球鈉電正極材料出貨量為 8985 噸，2025 年上半年已飆升至 10616 噸，同比增長 288%，展現出爆發式增長態勢。

從市場份額來看，2025 年上半年聚陰離子化合物實現逆襲，以 65.9% 的占比成為主流；層狀氧化物占比 31.3%，仍是移動場景的核心選擇；普魯士藍類似物因技術成熟度稍低，占比暫為 2.9%。這一格局背后，是 “固定儲能（聚陰離子）+ 移動場景（層狀氧化物）” 的差異化需求驅動。

三、未來趨勢：沒有 “一統天下”，只有 “取長補短”

鈉離子電池正極材料的發展，不會是 “一家獨大” 的結局，更可能走向 “三國融合” 的未來：

定制化優化：針對不同場景 “量體裁衣”—— 儲能電站選長壽的普魯士藍，電動車選高能的層狀氧化物，低成本場景選聚陰離子；

混合正極技術：將三種材料的優勢結合，開發 “復合正極”，讓電池既跑得遠、又用得久、還成本低；

性能突破：通過摻雜、包覆等技術改良，解決層狀氧化物的穩定性問題、提升聚陰離子的能量密度，是未來的核心研發方向。

從保障電網安全的大規模儲能，到穿梭街頭的電動自行車，再到日常使用的消費電子，鈉離子電池正憑借其資源優勢和技術進步，逐步滲透到能源體系的各個角落。而正極材料的這場 “三國爭霸”，最終將推動鈉電技術走向更高效、更安全、更廉價的未來，讓來自大海的能源，真正走進千家萬戶。