電子發燒友網報道（文/周凱揚）在可充電電池市場，鋰離子電池的霸主地位依然無可撼動。目前鋰離子電池已經在動力、消費和工業領域，逐漸實現對移動式化石能源的替代。通過對不同正負極材料的研究，鋰離子電池的能量密度也在逐步提高。

不過在去年與今年碳酸鋰價格的進一步增長下，不少電池廠商也紛紛看下鈉離子電池這一突破契機，于周五發布了鈉離子電池的寧德時代就是其中之一。

低成本，低能量密度換高安全性？

鈉離子電池的最大優勢在于原材料豐富的儲備和低廉的價格，地殼中鈉的含量是鋰的一千多被，凈化提純的成本也更低。中國的鋰電資源不少，但儲備量還是不比上智利，開采量也比不上澳大利亞。而三元電池中的鈷和鎳在我國同樣屬于稀缺資源，價格同樣居高不下。

寧德時代第一代鈉離子電池和電芯 / 寧德時代

鈉離子負極上與鋰離子電池相同，多數也采用了碳材料，而正極材料則常用氧化物、普魯士藍或普魯士白材料，多數是鐵錳這樣的常見金屬。目前不少在研究鈉離子電池的公司都已經將能量密度做到了140Wh/kg以上，雖然還不能與三元鋰離子電池相比，但已經可以與磷酸鐵鋰電池一較高下。更何況，鋰離子電池的能量密度突破也越來越有限，鈉離子電池很可能成為鋰離子電池的下一個替代或補充。

在運輸安全性上，鋰離子電池向來被視為危險品。聯合國國際民航組織更是明確規定，空運鋰離子電池的荷電量（SoC）不得超過30%，所以要想大批量空運鋰離子電池會一定程度上影響電池壽命。而鈉離子電池可以完全放電至0V，消除了由于短路而產生的熱失控，也有助于BMS調控。

這一特質在電動汽車的安全性上多出的優勢并算不太明顯，鋰離子電池過充的話會爆炸起火，也不能過放，否則會損壞電池影響壽命。鈉離子電池雖然可以過放至0V，但同樣不能過充。

寧德時代入局，能量密度突破

寧德時代于7月29日發布了其第一代鈉離子電池。該電池在正極上采用了普魯士白材料，負極材料則使用了寧德時代自己開發的具有獨特孔隙結構的硬碳材料，提高了循環性能。

寧德時代第一代鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池對比 / 寧德時代

根據寧德時代給出的數據，第一代鈉離子電池電芯單體密度高達160Wh/kg，常溫充電15分鐘就可以充至80%以上的電量。而且該電池的低溫性能特別好，即便是-20攝氏度的低溫環境下，也可以做到90%以上的放電保持率。不過在寧德時代將鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池對比的數據中可以看出，鈉離子電池的安全性和壽命是基本持平的，所以由此來看鈉離子電池并不算一個安全性更優的解決方案。

寧德時代也已經在著手研究下一代鈉離子電池，借助其高通量材料集成計算平臺對材料進行設計和仿真，預計下一代鈉離子電池密度可達200Wh/kg以上。寧德時代還推出了一種鈉離子電池與鋰離子電池混搭的AB電池解決方案，BMS對兩個電池體系進行均衡控制，讓兩者取長補短，實現高于鈉離子電池的能量密度，又兼顧了鈉離子電池優秀的低溫性能。

在制造上，寧德時代稱鈉離子電池的生產可以完美兼容鋰離子電池的設備和工藝，并實現產線快速切換。寧德時代已經開始產業化布局，希望與上下游合作，在2023年形成鈉離子電池的基本產業鏈。

動力還是儲能？

寧德時代聲稱其第一代鈉離子電池既可以用于交通電動化，又可以用于儲能，但當前鈉離子電池還達不到鋰離子電池的成熟度，無法為全場景應用帶來同樣的吸引力。就拿動力電池來說，鈉離子電池的較低能量密度限制了汽車的續航里程，而這恰巧是電動汽車的一大賣點。但鈉離子電池作為新材料電池，全面探索市場依然是初期發展必須走的方向。

英國的Faradion就憑借其鈉離子電池在澳大利亞和印度找到了市場。Faradion的鈉離子電池采用了氧化物材料正極和硬碳負極，其能量密度的設計性能可達到155Wh/kg。該公司去年宣布與投資集團ICM澳大利亞達成訂單，將鈉離子電池用于住宅和商業用電的儲能，Faradion同時也在印度開發使用鈉離子電池的商用重型貨車。

中科海鈉是一家專注于鈉離子電池儲能的公司，擁有中國鋰電先驅陳立泉院士領頭的研發團隊。中科海鈉的鈉離子電池采用了自研的銅基鈉離子層狀氧化物材料，負極則采用了無煙煤基軟碳材料，以此制成的鈉離子電池能量密度已達145Wh/kg。

NaCR32138鈉離子圓柱電池 / 中科海鈉

今年6月28日，搭載中科海鈉鈉離子電池的1MWh電池儲能系統已經在山西太原正式投入運營，光伏發電后通過逆變器對儲能系統進行充電，將市電、光伏和充電系統形成一個微電網循環。依照中科海鈉的展望，其鈉離子電池未來的應用領域主要在低速電動車、電動船、家庭儲能和電網儲能。

結語

碳達峰和碳中和兩大目標的提出為電池提供了龐大的市場，鈉離子電池借此東風進入儲能市場適逢其時。國家發展改革委和國家能源局在《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中提到“堅持儲能技術多元化”，“加快鈉離子電池等技術開展規模化試驗示范”，勢必會進一步助推該技術在我國的應用落地。

而在動力電池市場，鈉離子電池雖然已經有了低溫場景和快充等優勢，但能量密度上仍需要繼續突破。至于一直在提的安全性提升，還是得等到固態電池正式商用的那一天，屆時不論是鋰離子電池還是鈉離子電池都會從中受惠。