中国能源新突破？跨时代钠电池即将发布，电动车缺陷将被解决？

最近钠电池将会取代锂电池的声音层出不穷，那么何为钠电池呢？这个纳电池究竟有哪些优点又有哪些不足？谁才是未来动力电池领域的宠儿？

大家好我是沐沐，今天带大家一起来了解钠离子动力电池，感兴趣的朋友可以点赞评论加关注，我们接着往下看。

近几年，新能源汽车的跨越式增长带动着动力电池进入高速发展的时期，而三元锂和磷酸铁锂之间的斗争更是一直处在风口浪尖上。

种种迹象都在向世人传递一个信号：那就是锂电池将会是动力电池的未来。但是结果真的会如此吗？答案显然是未必的。

在今年5月份的宁德时代股东大会上，董事长曾毓群对外透露，将于今年7月前后发布钠电池。何为钠电池呢？钠电池被专家称作是一种“不依赖资源”的新型电池。

钠电池最大的一个亮点就是它不受原材料的供求问题影响。在未来的发展过程中，可以很好地解决现在锂电池所面临的发展瓶颈问题。

那么钠电池和锂电池究竟谁才是未来动力电池领域的翘楚呢？想弄清楚这个问题，沐沐就带大家先从上面所提到的锂电池“发展瓶颈”来分析。

从约翰 古迪纳夫发明锂电池至今，已经有40年的时间，我们日常生活中的手机、平板以及新能源汽车等都与锂电池息息相关。

锂电池已经在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。与此同时，国内也有许多与锂相关的企业横空出世。

比如做锂电池的宁德时代，提供锂矿资源的赣锋锂业等等。看似“柳暗花明”的表面下，其实早就已经暗藏危机。其中最大的危机就是锂资源储备的问题。

锂是地球上一种十分稀有的资源，而且该资源的分布十分不均衡。目前全球将近66%的的锂资源储量分布在了南美洲和大洋洲。

虽然我国锂资源储量位居全球第六，但是由于分离技术还不够成熟，再加上生产成本较大，因此我国的锂资源一直处在供不应求的失衡状态中。

国内资源的不能满足生产需求，那就只能通过从外国进口，但是其实这也是一个隐患，因为如果长期高度依赖外国资源的话，很容易造成“卡脖子”问题，不利于我国未来的能源安全。

所谓物以稀为贵，原材料的稀缺也间接地导致锂电池的价格一路飙升。

根据融象数科最近的数据显示，目前氢氧化锂现货均价为89500元/吨左右，与年初相比上涨达80%。

碳酸锂现货均价89000元/吨左右，与年初相比上涨了约67%。对于这个现象官方给出的相关说法是:

“由于近期电动汽车和储能电池这两大市场的迅速增长，带动了锂电池的价格上涨”

锂电池价格的上涨还与提取锂的工艺难度密不可分,锂的提取过程是相对较为复杂的,需要通过萃取、电渗析膜分离等技术从盐湖里提取出锂，这一过程不仅步骤繁琐而且成本很高。

科学家们早就意识到了锂电池其实是与当代可持续发展理念背道而驰的，因此科学家们也是一直致力于寻找一个突破口。

目前整个锂电池领域陷入了僵局之中，从1980年的钴酸锂电池技术，到1982年的锰酸锂技术，到1991年索尼推出的第一款商用锂电池，再到1997年提出磷酸铁锂技术之后至今，已经有20年有余，锂电技术就再没有新的成就。

随着人类的生活水平的不断提高，人们对于锂电池的使用寿命以及能量密度也有了进一步的需求。

既然无法通过锂电池来满足人类的生存需求，那就只能另辟蹊径寻找新的技术来替代锂电池。

那么究竟有没有可以代替锂电池的产品呢？答案是有的，它就是本期视频的主角钠离子电池。

钠电池的全名叫做钠离子电池，它的工作原理是：在充电的时候，钠离子会从正极材料当中脱离出来，然后借助电解液，嵌入到负极材料中去。

与此同时，电子会通过外电路转移到负极，以此来保持电荷平衡，而放电时则相反。其实钠电池与锂电池的工作原理是十分相似的。

不同的点就在于，锂电池的充放电是通过锂离子在正负极之间移动和转换，而钠电池的电荷转移是由钠离子在正负极之间的嵌入和脱离。

那么通俗的理解，这不就是将锂离子换成了钠离子么？答案是确实如此。

两个电池之间还有一个共同点，就是他们在正负极材料的选取上都是比较多元化，因为不同的电极材料，可以再电池能量密度方面发挥不同的功能。

其实早在第一次石油危机期间，就曾出现有关钠电池的相关研究，但是由于钠电池的发展势头远比锂电池差很多。

因此之后人们也是更加侧重于锂电池的发展，对于钠电池的研究也就被人们搁置一旁了。直到2010年之后，为了要丰富储能体系，钠电池这个平静的湖面才开始泛起了一点小涟漪。

在这方面，欧美国家早就率先当了先锋，大概在2011年和2012年的时候，他们就已经开始有部分公司涉足相关领域了，而美国的能源部对此也是十分支持的。

2012年，日本丰田发布的一种钠离子电池正极材料，将钠电池的发展推向了一个小高峰，这种钠离子电池正极材料可以将电动车的续航里程提升到500-1000公里，这对于当时的钠电池领域而言，可谓是一个质的飞跃。

我国对于钠电池的研究也是从未有所松懈的，中科院在内的许多机构一直都在开展钠电池的研究。在2016年，我国的科技部为了支持钠电池的发展更是为此专门立项。

在今年4月，国家发改委和国家能源局还发文，表明要大力地促进储能的多元化发展，以及加快钠离子电池规模化进程。

其实就目前的钠电池的产业化速度以及专利布局等方面分析，我国在钠电池领域总体而言还是处于领先地位的。

那么钠电池的各项性能究竟如何呢？

现如今钠电池受到各国的重视，那么钠电池一定比锂电池更有优势吗？就目前而言，其实未必。

现今动力电池领域应用最广泛的是磷酸铁锂和三元锂这两种动力电池，而钠电池与这两个相比，在主要性能指标方面不具备明显的优势。尤其是在消费者最看重的能量密度方面还十分的不成熟。

据悉，磷酸铁锂的量产装车最高可以达到140Wh/kg，其中短期目标是要实现180-200Wh/kg。

三元锂量的产装车已达到了180-200Wh/kg，其中短期目标是要实现300Wh/kg。而国内钠离子电池目前能量密度最高为145Wh/kg，中短期目标是160-200Wh/kg，基本上维持在与磷酸铁锂相近的水平，但是跟三元锂还相差甚远。

虽然在能量密度指标方面钠离子“技不如人”，但是在充电速度方面还是有一定优势的。

三元锂电池采用的是大功率直流快充，花费半个小时的时间，也只能从20%充到80%。三元锂电池尚且如此，就更不用提磷酸铁锂电池了。

而钠电池却可以实现在10分钟之内充电90%。这意味着我们平常给车加个油的时间就足够我们充满电了。

在充放电循环寿命方面，磷酸铁锂可以做到6000次，钠电池次之，可以做到4500次，而三元锂稍稍逊色，只有两三千次。

在低温性能方面，钠电池是可以跟三元锂电池媲美的，在零下40摄氏度都可以正常工作。完全可以适应冬季以及高寒地区。

对于动力电池除了要考虑一些性能之外，安全性问题也是至关重要的。钠电池因为电解液稳定性较高，再加上能量密度低，因此钠电池在高温性能方面与其它两个电池相比是占绝对优势的。

一直以来，锂电池有一个缺点一直让一专家十分困扰，那就是会过放电。而钠电池可以做到彻底放电到零伏。这个对于普通的电动车用户而言，好像是可有可无的一个性能指标，但是对于能源的储备确是意义重大。

为什么要大力发展钠电池呢？

基于我们上述的分析可知，虽然目前钠电池的能量密度偏低，但是已经快追赶上磷酸铁锂的步伐了，而且在其他的性能方面还是有自己的优势的，因此综合分析，钠电池的其实已经完全具备了量产的价值。

你以为这就是世界上主要国家发展钠电池的根本原因吗？这个想法未免太过单纯。钠离子被这么多国家重视的主要原因是因为钠离子电池不过分依赖资源。

这点我们从以下两方面来进行分析，首先是从地球上的现有储备量分析。

根据有关数据显示，地壳中的锂含量少得可怜，只有0.0065%。这意味着即使我们把地球上所有的锂元素都用来生产电动汽车，也仅仅只能生产大概15亿辆特斯拉而已。

而且锂资源大部分分布都在南美洲，但是目前该区域的政局动荡，因此碳酸锂的价格也是摇摆不定。

最重要的是，锂元素大多集中盐湖之中，而目前锂的提取技术还不足以让我们实现大规模的开发利用。

我国的80%的锂都是从澳大利亚进口，而现今中澳两国的关系不利于两国长久地维持一种友好的贸易关系。因此钠电池的研发对于我们而言迫在眉睫。

钠资源的储备量与锂资源相比简直是一个天上一个地下，钠资源约占地壳元素储量为2.64%，相当于是锂的406倍。

我国的钠盐储量，在2015年左右就已经超过了1.4万亿吨。而且，全球的金属钠产能，也在不断地向中国转移。

从2020年的下半年至今，锂电池的原材料大幅度上涨。动荡不安的市场，让宁德时代决定要发布钠电池。

钠电池可以很好地解决这方面问题的原因有三个，首先是因为原材料的储备量十分的大而且价格也是便宜了很多，与锂电池相比，在原料成本方面可以节省一半左右。

其次在同样浓度的电解液中，钠盐电导率比锂电解液高了20%左右，这样就能进一步降低成本。

最后钠离子不会跟铝形成合金，因此负极可选取铝箔作为集流体，这与可以降低8%左右的成本，降低10%左右的重量。

钠电池可以在如此多的方面大量的节约成本，想必这就是钠电池受到各国追捧的一个重要原因。

目前国内钠电池的材料成本和制作成本加起来大概在0.36元/wh左右，这与锂电池相比已经是十分廉价了。但是由于目前钠电池还在推广的初期，因此它在商业成本会比锂电池高一点。

其实除了宁德时代，国内的许多企业也早对钠电池有所布局了，虽然能量密度是钠电池的一个短板所在，但是相信它赶超锂电池也是指日可待了。

有的企业曾说：“钠电池能量密度超越150Wh/kg的进度将比磷酸铁锂快”，这并不是狂妄之言，因为事实的确如此。

在2017年胡勇胜及其团队，率先建成百吨级正、负极材料中试线，研制出能量密度为150 Wh/kg，循环寿命达3000周的钠离子电池。

令世人叹为观止的全球首辆钠离子电池低速电动车和首座100kWh钠离子电池储能电站均是出自他的实验室。

如今钠电池领域的这一系列成就可谓是大大的鼓舞了一些研究团队和相关企业的士气。虽然目前钠电池犹如襁褓中的婴儿，还处在第一代产品阶段，但是其实我们已经能看到第三代产品的雏形了。因此钠电池的前景可谓是一片光明。

钠电池的横空出世，第一个动摇的就是磷酸铁锂的江湖地位。要知道他们两个都有性价比高的特点。

究竟谁能在未来的动力电池领域中更甚一筹。现在下结论还为时过早，毕竟两种电池各有千秋。

但是有一点可以肯定的是，未来的储能行业钠电池将会发挥着必不可少的作用，而锂电池与钠电池双雄共存的局面想必也是必然存在的。

最后沐沐也想问问大家：大家觉得未来市场，锂电池和钠电池谁会成为主流呢？欢迎大家在评论区交流分享自己的看法，我们下期再见。