热讯：世界第一！钠离子电池在山西实现量产，我国新能源再次领先赛道

来源：科普启示录　2022-11-26 11:39:58

9月30日， 全球首批 量产的钠离子电池生产线在山西省阳泉市华阳新材公司举行仪式。华阳公司宣布，其子公司华钠芯能公司投建的钠离子电芯生产线设备安装调试已完成，开始投入量产。

提到钠离子电池，其实今年4月就已经能够达到15分钟充电80%以上的充电效率。所以虽然这几年，新电池层出不穷，但钠离子电池生产线的出现依然在业界引起了轩然大波。它除了充电效率高，相较于现在常见的锂离子电池还有哪些不同？能否掀起电池界的革新呢？

初步认识钠离子电池

钠离子电池属于二次电池，也就是我们俗称的充电电池，根据我们所学的化学知识不难理解，钠离子电池就是依靠钠离子在正负极之间移动产生电势差进行工作，其工作原理和我们所熟悉的锂离子电池大体一样，最大的差别就是把锂离子换成钠离子。

【资料图】

工作原理也很简单，在充放电过程中，钠离子在两个电极之间往返，重复嵌入和脱出这两个动作：充电时，钠离子从正极脱出，经过电解质溶液嵌入负极；放电时反过来就行，就是这个简单的移动过程产生了我们所需要的电势能。

其实离子电池的工作原理都差不多这样，但这个原理听起来似乎很简单，实际上存在很多现实问题，对正负两极的物质有严格要求。

满足了原理上的要求，还要考虑价格等因素，所以要真正推广一种电池并不简单，而我国钠离子电池既然已经实现量产，说明早已克服这些外在的难题。

中国钠离子电池实现量产，在新能源赛道全球领先

在钠离子实现量产之前，它就已经崭露头角了，2022年4月19日，湖南立方新能源科技有限责任公司举行第一代钠离子电池发布会。这第一代钠离子电池就能达到15分钟充电80%以上，该公司爆料，立方第一代钠离子电池采用自主合成层状氧化物正极和商用高首效硬碳负极，不仅充电放电倍率高，安全可靠度也高，最重要的是还具有优异的低温性能。

这个充电效率大概计算一下，比现在的锂离子电池要快，如果钠离子电池应用于手机、电脑，可能就再也不会出现电脑底盘烫得可以当暖手宝、某天谁的手机在充电过程中爆炸并且炸伤人之类的情况了吧，也算是全人类的一个福音。

与中科海纳联合打造的这条1GWh钠离子电芯生产线生产线很强，以生产圆柱钢壳钠离子电芯、方形铝壳钠离子电芯为主，如果该项目按计划顺利进行，待满产后，圆柱钢壳钠离子电芯年产量将达到4千万只，而另一种将达到每年98万只。

我们中国现在工业、技术发展相当快，不愧于“大国重器”这一称号，细细数来，咱们已经创造了很多个第一了，这次钠离子也不例外，此次钠离子电池量产也倍受世界瞩目，其优越性更是被外国专家称赞不已。

钠离子电池会替代现有电池吗？

首先要说的一点是钠储量非常地丰富，这就直接降低了钠离子电池的制造成本，能充分满足钠离子电池材质供给，可以大范围使用于储能系统，这个优点可用性很高，因为我们现在能量供给其实非常不稳定，如果储能系统足够多，就解决了这个令人头疼的问题。

钠不止储备量高，它的倍率性能也极高，简单来说就是不管阴天还是晴天、刮风还是下雨，甚至是台风，都能使用钠离子电池，包容性非常强，能适用大范围的供给和低价需求，是一种普通人也用得起的性价比高的电池。

前文所提到很多人因为充电过程中电子设备发生爆炸而受伤，很大原因是温度过高，钠离子电池具有良好的低温性能，能很好地解决这个问题，而且充电奇快，满足了我们现在的快节奏的生活。

虽然钠离子电池拆解开来谈各方面优势还是挺明显的，但它有一个致命的缺点，含金量不高，相比目前使用较多的三元电池和磷酸铁锂电池，使用期限其实不长，因此钠离子电池难以入围主流动力电池领域早已成为行业共识。

动力电池领域容不下钠离子电池，不代表钠离子电池就没处用。在很多对能量密度或者循环次数要求不高的领域就很吃香，因为钠离子电池性价比高，将其运用在含金量低的领域绰绰有余，比如小动力的电动自行车等。

咱们都知道，近年来储能领域占据很大市场份额，投资规模很大，如果使用钠离子电池的话，前期资本投入不太高，对很多小型企业或新兴企业还是很有吸引力的。除此之外，像三元电池和磷酸铁锂电池难以适用于高寒地区，但是钠离子电池不畏惧寒冷，这种情况下当然是选择钠离子电池更合适。

目前看来，钠离子电池代替现有电池成为主流还有一定的发展空间，没有办法了吗？

来看看宁德时代怎么谈这个问题，宁德时代在发布会上表示“新能源产业进入多层次、多类型、多元化的发展阶段，愈发细分的市场对电池提出差异化的需求”。一句话暗含了不少信息啊，似乎有几种电池齐头并进的趋势。

也就是说钠离子电池是补充品，并非代替品，既然钠离子电池和锂离子电池各有所长，一起发展市场前景很可能更加广阔，宁德时代特别强调两种电池的兼容性，提出一种AB电池系统解决方案，即钠锂两种离子按一定比例混搭，集成为一个电池系统，通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

“混搭”这个想法其实还不错，综合了锂离子电池和钠离子电池的共同优点，实现了1加1大于2，理论上是行得通的，但实际操作上还存在诸多困难，技术问题还没有得到解决，暂时没有设计出AB电池。不过现如今两种电池在不同的领域都能得到充分发展，还是相当不错了，如果有一天能实现二合一就更加厉害了。

未来会是锂离子还是钠离子的时代？

就成本造价方面而言，肯定是钠离子电池更占优势，钠离子储量丰富，地壳元素排名前居世界第六，锂元素的地壳丰度为0.0065%，资源分布75%在美洲，钠是锂的好几百倍。储量占据优势地位，成本自然亲民，具体看，钠离子电池材料碳酸钠平均1000-4000元每吨，而碳酸锂高达50万元每吨。

再具体到电极材料，钠不会与铝发生反应，所以钠离子电池的正负极都可以用相对便宜铝箔，而锂离子电池的负极材料只能用相对贵一点的铜箔，锂离子电池材料碳酸价格本就比碳酸钠高出数十倍，负极材料也比钠离子的更高，综合下来还是钠离子性价比更高，我们也说过钠离子电池的局限性，用于主流动力电池当然不能和锂离子电池媲美，但在小动力电池产业，肯定是钠离子的时代。

在能量密度和循环寿命方面，也是锂离子电池更佳，并且，钠离子电池作为一种新型电池，在市场上也比如锂离子电池热门，新兴产业的痛点无外乎于产业链不完善，钠离子电池仍处于商业化探索和改进中，正是最艰难的时候，工程化设备、供应链配套等暂未形成，产品性能、成本控制及适配应用场景等也未可知。

即使钠离子电池成品通过各方面测评，要批量生产还是要通过各种市场调研，短时间内不可能代替锂离子电池，但如果研究人员解决了钠离子电池的主要弊端，未来也很有可能是钠离子电池的时代，若二者实现融合，那就是钠离子电池和锂离子电池共同的时代了，所以这个问题不是单选题，而是一个多选题。

关键词：锂离子电池工作原理

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