Что такое натриевая-ионная батарея?

1. Что такое натриевая-ионная батарея?

Натриевая -ионная батарея (SIB) — это тип перезаряжаемой вторичной батареи, в которой ионы натрия (Na⁺) используются в качестве носителя заряда для хранения и высвобождения электрической энергии посредством интеркаляции и деинтеркаляции ионов натрия между положительными и отрицательными электродами во время зарядки и разрядки. Его часто называют «родным братом литий-ионных батарей», поскольку их основные структуры очень похожи-оба состоят из положительного электрода, отрицательного электрода, электролита и сепаратора-, но SIB заменяют литий натрием, гораздо более распространенным и доступным элементом.

В отличие от литий-ионных-батарей, которые используют ограниченные ресурсы лития, натрий является шестым по распространенности элементом в земной коре, его содержание в земной коре в 1200 раз превышает содержание лития, и он широко распространен по всему миру, включая богатые запасы в Китае. Это ресурсное преимущество в сочетании с превосходной безопасностью и низкой стоимостью делает натрий-ионные батареи ключевым кандидатом на замену (а в некоторых сценариях) литий-ионных батарей в 2026 году и в последующий период.

2. Как работает натриевая-ионная батарея?

Чтобы понять принцип работы натрий-ионной батареи, можно представить ее как «натрий-ионный челнок»: во время зарядки ионы натрия (Na⁺) в положительном электроде под действием электрического поля перемещаются через электролит и сепаратор, внедряясь в отрицательный электрод (этот процесс называется «интеркаляцией»). В то же время электроны текут через внешнюю цепь, чтобы уравновесить заряд.

Во время разряда происходит обратный процесс: ионы натрия отрываются от отрицательного электрода (деинтеркаляция), возвращаются к положительному электроду, а электроны перетекают через внешнюю цепь к питанию таких устройств, как электромобили, смартфоны или системы накопления энергии. Это обратимое «перемещение» ионов натрия позволяет батарею перезаряжать и повторно использовать.

3. Основные преимущества ионно-натриевых батарей

3.1 Сверх-низкая стоимость и обилие ресурсов

Стоимость сырья для натрия составляет всего 1/20 стоимости лития, а технология извлечения является отработанной. Ожидается, что к февралю 2026 года стоимость элементов массового-натриево-ионного-батарей снизится до менее 0,4 юаней/ч (около 0,055 долл. США/ч), что на 30–40 % ниже, чем у литий-железо-фосфатных батарей (батарей LFP). Некоторые ведущие предприятия прогнозируют, что с расширением масштабов производства стоимость еще больше снизится до 0,36 юаня/ч к концу 2026 года.

С отраслевой точки зрения общая рыночная стоимость мирового сектора натрий-ионных аккумуляторов достигла 5,07 триллиона юаней (около 700 миллиардов долларов США) по состоянию на 9 февраля 2026 года, при этом объем торгов и рыночная активность продолжают расти.

3.2 Превосходная безопасность, отсутствие риска перегрева

В ионно-натриевых батареях используются негорючие-водные электролиты (в отличие от ионно-литиевых- батарей, в которых используются легковоспламеняющиеся органические электролиты), что значительно снижает риск возгорания и взрыва. Они прошли множество «экстремальных испытаний»: даже будучи полностью заряженными, они не дымят, не загораются и не взрываются после протыкания электродрели или распиливания и даже могут продолжать нормально разряжаться после некоторых испытаний.

По данным испытаний, проведенных Китайской ассоциацией аккумуляторной промышленности (CBIA) в начале 2026 года, натрий-ионные аккумуляторы выдерживают высокие температуры до 60 градусов и перезарядку без выхода из-под перегрева, что делает их намного безопаснее, чем традиционные литий-ионные аккумуляторы.

3.3 Отличные характеристики при низких-температурах

Это одно из самых больших преимуществ натрий-ионных аккумуляторов. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, емкость которых резко падает при низких температурах, натриевые-ионные аккумуляторы могут сохранять более 90 % своей скорости разряда при -20 градусах и более 90 % своей емкости при -40 градусах. Они могут даже стабильно запускаться и нормально разряжаться при -50 градусах, полностью решая проблему «уполовинивания запаса хода» для электромобилей в северном Китае зимой.

3.4 Длительный срок службы, подходит для долгосрочного-использования

В 2026 году срок службы обычных натриево-ионных-натриевых батарей массового производства увеличился более чем в 4000 раз, а натриево-ионные батареи CATL второго-поколения- даже превысили 10 000 раз, при этом коэффициент сохранения емкости после циклического использования составит не менее 80 %. При расчете на основе ежедневных поездок на работу в 50 километров для семейных автомобилей и зарядки раз в два дня (180 зарядок в год) теоретический срок службы может достигать 55 лет, а фактический срок службы в сценариях с транспортными средствами может достигать более 15 лет,-полностью охватывая весь жизненный цикл транспортного средства.

3.5 Высокая производительность, широкая адаптируемость к приложениям

Плотность энергии современных-натриево-ионных-батарей массового производства достигла 160-175 Втч/кг, что близко к уровню аккумуляторов LFP начального-уровня. Электромобили, оснащенные такими батареями, могут легко достичь запаса хода на чистой электрической энергии более 500 километров, а гибридные транспортные средства могут достичь запаса хода на чистой электрической энергии более 200 километров, удовлетворяя ежедневные потребности в поездках на работу и на дальние расстояния.

4. Реальные-мировые применения натриевых-ионных батарей

4.1 Электромобили (легковые автомобили, коммерческие автомобили и двух-колесные транспортные средства)

- Легковые автомобили: Changan Automobile и CATL совместно запустили в мире первый в мире серийный легковой автомобиль с-натрий-ионной аккумуляторной батареей, запас хода которого составляет более 400 км на чистой электрической энергии. В будущем этот запас хода можно увеличить до 500 -600 км, в основном ориентируясь на регионы с сильными холодами, такие как Северо-Восточный и Северо-Западный Китай.

- Двухколесные-велеры: Ведущие-производители двухколесных транспортных средств, такие как Yadea и Tailg, выпустили модели натрий-ионно-ионных аккумуляторов. Используемые натриевые-ионные аккумуляторы имеют срок службы более 3000 циклов, что позволяет адаптироваться к высокочастотному сценарию использования двух-двухколесных транспортных средств, а их стоимость на 20 % ниже, чем у двух-литий-ионных аккумуляторов.

- Коммерческий транспорт: Для легких коммерческих автомобилей, таких как микро-грузовики и грузовые фургоны, стоимость которых зависит от-иона, широко используются натрий-ионные аккумуляторы с низкой стоимостью, быстрой зарядкой 4C–5C и возможностью более 8000 циклов, что значительно снижает эксплуатационные расходы логистических компаний.

4.2 Хранение энергии (уровень сети-, промышленные и жилые дома)

- Хранение энергии на уровне сети-: Компания China Southern Power Grid построила литий-натриевую гибридную станцию ​​хранения энергии, в которой используются натриевые-ионные батареи для регулирования пиковой нагрузки в сети и частотной модуляции, пользуясь преимуществами их низкой стоимости и высокой безопасности. По состоянию на февраль 2026 года общая установленная мощность станций хранения энергии с ионно-натриевыми аккумуляторами в Китае превысила 1 ГВтч.

- Промышленное хранение энергии: Компания Sinopec Shanghai реализовала комплексный проект по хранению и зарядке фотоэлектрических натриевых-ионных батарей мощностью 354 кВтч, который объединяет выработку солнечной энергии, ее хранение и зарядку, обеспечивая эффективное использование экологически чистой энергии.

- Жилое хранилище энергии: Многие предприятия по хранению энергии выпустили жилые модули накопления энергии на ионно-натриевых батареях, которые подходят для семей с солнечными панелями на крыше. Стоимость на 30 % ниже, чем у модулей литий-ионных-аккумуляторов, они безопасны и надежны для домашнего использования.

4.3 Особые сценарии (экстремальные условия, отключенное-сетевое питание)

Натриевые-ионные аккумуляторы широко используются в сценариях автономного электроснабжения, таких как отдаленные горные районы, пограничные посты и рабочие станции на открытом воздухе, благодаря их превосходным характеристикам при низких-температурах и высокой безопасности. Например, на пограничных постах в северном Китае системы хранения энергии с ионно-натриевыми батареями могут стабильно подавать электроэнергию даже в экстремально холодную погоду -40 градусов, решая проблему сложного энергоснабжения зимой.

5. Натриевая-ионная батарея или литий-ионная-батарея

6. Часто задаваемые вопросы о натриево-ионных-батареях

Вопрос 1. Что такое натрий-ионный аккумулятор и чем он отличается от литий-ионного аккумулятора?

О: Натриевая-ионная батарея — это перезаряжаемая батарея, в которой в качестве носителей заряда используются ионы натрия. Ее структура аналогична литий-ионным-батареям, но в ней используется натрий вместо дефицитного лития. Ключевые различия: натрий-ионные-ионные батареи дешевле (стоимость на 30 %-40 %) безопаснее (отсутствие температурного разгона), лучше работают при низких-температурах, но немного ниже по плотности энергии, чем литий-ионные батареи (LFP).

Вопрос 2. Безопасно ли использовать натрий-ионные аккумуляторы в электромобилях?

О: Да, они очень безопасны. В ионно-натриевых батареях используются негорючие-водные электролиты, они не загораются и не взрываются даже при прокалывании или перезарядке и прошли строгие испытания на безопасность в таких авторитетных учреждениях, как CBIA. Они даже безопаснее традиционных литий-ионных-батарей и подходят для электромобилей, в том числе семейных и коммерческих автомобилей.

Вопрос 3. Как долго работает ионно-натриевая батарея в электромобилях?

О: Срок службы обычных натриево-ионных-батарей составляет 4000-10 000 раз. Для семейных автомобилей, рассчитанных на подзарядку 180 раз в год, реальный срок службы может достигать более 15 лет, что полностью охватывает весь жизненный цикл автомобиля. Большинство автомобильных компаний также предоставляют гарантию 8 лет/150 000 километров на модели с натрий-ионными аккумуляторами.

Вопрос 4. Будут ли натрий-ионные батареи продаваться в 2026 году?

Ответ: Да, 2026 год – это год коммерциализации натрий-ионных батарей. Ведущие предприятия, такие как CATL, EVE Energy и Sungrow Power, запустили массовое-производство продуктов, которые широко используются в электромобилях, накопителях энергии и двух-колесных транспортных средствах. Ожидается, что в 2026 году мировые поставки ионно-натриевых аккумуляторов-достигнут 15 ГВтч, то есть-при-годовом росте на 240 %.

Вопрос 5. Какова плотность энергии ионно-натриевых батарей в 2026 году?

Ответ: По состоянию на 2026 год плотность энергии массовых-натриевых{{2}ионных батарей достигнет 160-175 Втч/кг, что близко к уровню-литий-железо-фосфатных батарей начального уровня (LFP). Это позволяет электромобилям, оснащенным натрий-ионными батареями, достигать запаса хода на чистой электрической энергии более 500 километров, удовлетворяя основные потребности в поездках.

Вопрос 6. Смогут ли натриевые-ионные батареи заменить литий-ионные батареи в будущем?

Ответ: Нет, они будут формировать дополняющий образец, а не простую замену. Натриевые-ионные батареи будут ориентированы на-чувствительные к затратам и-низкие температуры (например, электромобили с высокой-холодностью, сетевое хранилище энергии), в то время как литий-ионные батареи будут продолжать доминировать в сценариях с высокой-энергией-плотностью (например, электромобили с-дальним запасом хода, высокотехнологичная-электроника). Вместе они будут способствовать развитию новой энергетической отрасли.

Независимо от того, являетесь ли вы покупателем электромобиля, инвестором проекта по хранению энергии или просто интересуетесь новыми энергетическими технологиями, понимание натрий-ионных батарей поможет вам понять будущие тенденции новой энергетической отрасли. Для получения более подробных технических параметров или продуктовых решений вы можете связаться с нами напрямую. Компания Greatech Energy — ведущий поставщик батарей для широкого-температурного диапазона и решений, устойчивых к низким-температурам-, а также ведущий производитель литиевых батарей и аккумуляторов с высоким-классом, поставщик стартерных батарей. Компания Greatech Energy имеет 15-летний опыт исследований, разработок и производства батарей для широкого диапазона температур, а также более 6 лет опыта в поставках для автомобильной промышленности. Сосредоточение внимания на высокой надежности и технологии широкого диапазона температур, обслуживание лучших клиентов по всему миру.
Продукция широко используется в таких отраслях, как промышленность, автомобилестроение, медицина, военная промышленность, дроны, электроинструменты, продукты безопасности, системы хранения энергии, а также продукты со строгими требованиями к температуре работы и хранения.