近日，中國工程院院士陳立泉在2021年中國電動汽車百人會云論壇上指出：“如果全世界的車都采用鋰離子電池，全世界的電能都用鋰離子電池儲存，那么，鋰離子電池根本不夠。所以，我們一定要考慮新的電池，鈉離子電池就是首選。”

相比人們熟知的鋰離子電池與鉛酸電池，鈉離子電池具有哪些優勢？又何時能夠實現大規模產業化？

差異化優勢顯著

近年來，在各國政府大力支持下，鋰離子電池在新能源汽車行業迅速推廣應用。但是，隨著全球化學電池市場快速發展，最“火熱”的鋰離子電池逐漸暴露出劣勢，鋰資源稀缺以及較高昂的成本導致鋰離子電池產業發展遭遇“天花板”。

“如果全世界可開采的鋰都用于制造動力電池，最多只能驅動14.5億輛電動汽車。實際上，鋰還用于核工業、玻璃陶瓷等行業。因此，鋰是不夠用的。”中國科學院物理研究所研究員胡勇勝在接受記者采訪時表示。

同時，鋰資源短缺也造成了鋰離子電池成本的上升。“2021年2月18日，碳酸鋰價格高達7.5萬元/噸，比去年上漲了3.3萬元/噸。我們預估后續還會上漲。這也是要發展鈉離子電池的重要原因。”胡勇勝指出。

另據了解，鈉離子電池的發展不僅能夠緩解鋰離子電池原材料價格波動，還兼容鋰離子電池現有生產設備。“我們能用現有鋰離子電池生產設備制造鈉離子電池。生產材料和制造電芯的設備都很成熟，只要建立了正負極材料及鈉鹽（NaPF6）的產業鏈，鈉離子電池就很容易實現產業化。”胡勇勝進一步補充道。

新能源汽車獨立研究者曹廣平指出，鈉離子電池具有鈉資源儲量豐富、可采用濃度更低的電解液和無過放電問題等差異化優勢。因此，鈉離子電池適用于通訊基站、電網儲能和低速電動汽車等能發揮其差異化優勢的領域。

曾受冷落現獲新生

據了解，我國目前電力消費在終端能源消費的比重已達到21%，隨著電動汽車的飛速發展，電力消耗將大幅增加，而且集中在現有城市電網的一定區域中。

另外，極端天氣引發的自然災害也會對電網造成嚴重影響。例如，近期的極寒天氣導致美國多地遭遇大面積停電，得州數百萬人陷入黑暗。

“這都體現了發展儲能的重要性。而鋰離子電池難以同時支撐電動汽車和電網儲能兩大產業的發展，資源豐富的鈉離子電池就成為極佳補充。”胡勇勝指出，“在上世紀70年代末期,鈉離子電池與鋰離子電池幾乎同時起步，但因當時想制造高能量密度電池，鋰離子電池迎合了需求，所以鈉離子電池的研究逐漸淡化。隨著可再生能源的發展，大家意識到了發展可再生能源離不開大規模儲能，便開始重新投入鈉離子電池的研究。實際上，2006年就有‘發展大規模儲能鋰資源是否夠用、鋰離子電池能否頂上去’的擔憂。”

據胡勇勝介紹，在2010年以后，鈉離子電池的研究才獲得轉機。科技界在鈉離子電池電極材料和電解質材料開發、表征分析、儲鈉機制探索和電芯技術創新等方面不斷取得突破，鈉離子電池學術論文發表數量迅速增加，專利申請數量逐年遞增。

中國仍有主導機會

隨著電動汽車、智能電網時代的到來，鈉離子電池成為各國競相發展的儲能電池，國內外均有研究機構和企業試圖在鈉離子電池產業爆發前搶占其市場制高點。

在新一輪儲能電池技術角逐中，中國有沒有機會在全世界率先實現鈉離子電池商業化？胡勇勝告訴記者：“隨著電動汽車的普及，需要大量用電，而現有的城市電網配置難以滿足需求，配以大型儲能電站給電動汽車充電是一個較好的選擇。能量密度不及鋰離子電池的鈉離子電池可能無法應用于電動汽車。但是，在對電池能量密度要求不高的大規模儲能領域，鈉離子電池是極有前途的技術。”

在有效彌補鋰離子電池之不足的同時，鈉離子電池還可逐步替代環境污染嚴重的鉛酸電池，推動國內清潔能源技術應用邁上新臺階，為國內能源安全和社會可持續發展提供保障。

目前，在鈉離子電池基礎研究、技術開發和產業化推進速度等方面，中國企業都處在國際領先地位。因此，中國有機會獲得國際鈉離子電池產業化主導權，引領鈉離子電池技術發展趨勢，在全世界率先實現鈉離子電池產業化。

胡勇勝表示，鈉離子實現電池產業化是一項浩大工程，需要資金以及各類人才的支持。“希望各級政府能夠高度重視鈉離子電池的發展，做好頂層設計，并且希望有更多的人參與進來。有政府引導市場，以及資金和政策上的支持，鈉離子電池定能在我國開花結果。”中國能源報