編者按：近期，關(guān)于鈉離子電池取代鋰離子電池的議題再業(yè)界引起廣泛討論。來(lái)自廣東煤基碳材料研究院的有關(guān)專(zhuān)家表示，從資源的可持續(xù)性分析，鈉離子電池取代鋰離子電池乃大勢(shì)所趨，但要想在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)，材料的革新是其中的關(guān)鍵。

化學(xué)電源的變革從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。

作為動(dòng)力電池的主力，鋰離子電池雖然持續(xù)的時(shí)間并不是很長(zhǎng)，但其資源的有限性是顯而易見(jiàn)的事實(shí)，所以業(yè)界不斷在探索其替代電源。跡象顯示，鈉離子電池有望成為取代鋰離子電池的下一代電源。

資源比照

“中國(guó)鋰電池之父”陳立泉院士曾明確表示，如果全世界的車(chē)都使用鋰電池，全世界的電能都用鋰電池儲(chǔ)存，鋰根本不夠用。

陳院士的憂慮并不遙遠(yuǎn)，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到2027年全球就將出現(xiàn)“嚴(yán)重的鋰供應(yīng)短缺”，并導(dǎo)致減每年減少約300多萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)。

而且隨著地表質(zhì)量好、開(kāi)采容易的鋰資源被開(kāi)采殆盡，未來(lái)幾年廠商們只能硬著頭皮去開(kāi)采難度更大的鋰資源，比如去青藏高原上的鹽湖里提取，勢(shì)必造成開(kāi)采成本提高。

鈉就不一樣了，鈉資源儲(chǔ)量豐富、分布廣泛，在地殼含量為2.75%，是鋰的400倍，儲(chǔ)量焦慮起碼幾十年內(nèi)看不到。

性價(jià)優(yōu)勢(shì)

此外，鈉電池和鋰電池相比，具有很多優(yōu)勢(shì)。

首先，鈉離子電池成本更低，因?yàn)殁c資源豐富，鈉電池成本將比鋰電池低30%以上；其次，性能更強(qiáng)、安全性更高，鋰離子因?yàn)樾阅芑顫妼?duì)溫度敏感，所以經(jīng)常發(fā)生電池自燃、冬天續(xù)航暴跌等問(wèn)題。鈉離子性能更為穩(wěn)定，對(duì)溫度不敏感，所以抗寒冷和安全性上優(yōu)于鋰電池。

鈉雖然又便宜、又安全，但有個(gè)致命缺點(diǎn)是能量密度低，導(dǎo)致續(xù)航不行，數(shù)據(jù)顯示，鈉離子電池電芯單體能量密度僅為120Wh/kg，遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池的180Wh/kg和三元電池的240Wh/kg。

華金證券在相關(guān)研報(bào)中表示，這是基于鈉離子電池的三大優(yōu)勢(shì)，分別是自然界存在豐富的納資源，約為鋰元素的1000倍；鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化后成本較低；鈉電池的負(fù)極可以用金屬鋁箔作為集流體，雙鋁集流體不存在過(guò)放電問(wèn)題（更安全）。按照正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、集流體等成本預(yù)估，鈉離子電池的成本比鋰離子電池的成本減少30%~40%。

由于鈉元素儲(chǔ)備更加豐富，因此鈉離子電池在成本上具備優(yōu)勢(shì)。中信證券指出，鈉離子地殼豐度約為2.36%，遠(yuǎn)高于鋰離子的0.002%；鈉離子化合物價(jià)格穩(wěn)定且低廉，約250元/噸，相比之下電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格由2021年初的5萬(wàn)元/噸漲至8.55萬(wàn)元/噸，波動(dòng)很大。

寧德時(shí)代發(fā)布的第一代鈉離子電池性能不差：電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg，下一代估計(jì)能到200Wh/kg，與磷酸鐵鋰電池持平；常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%以上；在-20°C低溫環(huán)境中，擁有90%以上的放電保持率。

政策鼓勵(lì)

工信部表示將支持鈉離子電池成果轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)鈉產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局近日發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，要加快鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規(guī)模化試驗(yàn)示范。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，這是推動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化加快發(fā)展的重要信號(hào)。

國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)表示，將采取一系列措施促進(jìn)鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池的健康有序發(fā)展。政策加碼之下，鈉離子電池這個(gè)嶄新的賽道勢(shì)必迎來(lái)不少資深玩家。

關(guān)鍵技術(shù)

來(lái)自廣東煤基碳材料研究院的有關(guān)專(zhuān)家表示，從資源的可持續(xù)性分析，鈉離子電池取代鋰離子電池乃大勢(shì)所趨，但要想在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)，材料的革新是其中的關(guān)鍵。

寧德時(shí)代研究院副院長(zhǎng)黃起森也表示，鋰離子半徑更小，可以自由通過(guò)石墨負(fù)極，而鈉離子是個(gè)大胖子，這就意味著在電池的運(yùn)行過(guò)程中，鈉離子在材料中的嵌入和脫出對(duì)材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)提出了更高的要求，需要研究新的材料，符合電池的循環(huán)和整體指標(biāo)。

（文章整理自：央視財(cái)經(jīng) 網(wǎng)易  大眾報(bào)業(yè) 研訊社 前瞻網(wǎng)）