引言

此前宁德时代宣布会上颁布了“第一代钠离子电池”，而后关于钠离子电池的评论辩论层出不穷，有人说它可以替代现有纯电动车上的锂离子动力电池，更是直言我们取得了电池技巧里程碑式的冲破，钠离子电池更是被誉为将来电池之光？然而真实情况是如许子的吗？本文将带来有关钠离子电池的具体解读。

01钠离子电池的前世

起重要说的是，其实关于钠离子电池技巧的研究，并非这几年才开端鼓起的，事实上早在上个世纪七八十年代，锂离子电池技巧方才鼓起之时，钠离子电池天然也被电池界寄予厚望，甚至钠离子电池的技巧道理，在当时就形成了完全的体系，而这一体系至今仍在沿用。

所以，宁德时代推出钠离子电池并非“新物种”，而是基于原有技巧的进级版本。

为什么钠离子电池在上世纪可以和锂离子电池一路研究呢？

而之所以钠离子电池和锂离子电池在上世纪同时研究，也是因为钠与锂在化学周期表上是距离比来的本家金属元素，并且众所周知的是“本家元素的最外层电子数完全一致”，这意味着它们的化学性质极为类似，是以昔时电池界是将钠与锂放在一路研究并寄予厚望的。

因为不管是钠离子电池照样锂离子电池，他们在电池技巧道理上的其实是一样的。都是经由过程电解液与金属产生氧化还原化学反响，将金属变成离子态，此时电子作为电荷载体在电池正负极之间的移动就可实现电池的充放电过程，也被成为“摇椅式电池”。

在充电过程中，钠离子或锂离子会携带着正电荷从正极流向负极，而负电荷电子则经由过程外部电路一同活动，最终实现电流的传输。而放电过程则相反，金属离子和电荷会从负极迁徙至正极，从而实现电流的反偏向传输。

然而钠离子电池因自身“缺点”在和锂离子电池的竞争中掉落队了，最终鲜有人提。

那么钠离子电池相较于锂离子电池到底差哪里了呢？

02钠离子电池比起锂离子的“缺点”

最大年夜的问题照样钠离子的质量要比锂离子大年夜，在元素周期表中可以看到，锂排名第3，而钠排名第11，如许在雷同质量下的能量密度的差别就会表如今电池电量上的不合。

就拿本次宁德时代推出的钠离子电池来说，钠离子电池的能量密度为160Wh/kg，而宁德时代现有的NCM811三元锂电池能量密度为200Wh/kg。意味着同为1kg质量情况下，钠离子电池仅为三元锂电池的80%能量密度，这就相当于如今大年夜多半装配锂电池的电动车充斥电根本上都可以跑500公里阁下，那么一致质量的钠离子动力电池才可以跑400公里。

由此我们也能看到，钠离子电池的电量要比锂离子电池的电量低。

事实上，锂离子电池的电量对钠离子电池的电量处于碾压的状况。

我国锂电家当的奠定人中国工程院院士陈立泉所研究的新型纳米硅锂电池是一般石墨锂电池容量的的5倍；2018年陈院士的门徒李泓传授研发的固态锂电池已经完成了300Wh/kg固态动力电池体系的设计开辟工作，实验室测试车辆搭载该固态锂电池后，续航里程翻了一番。如今正在研发的350Wh/kg纳米硅锂电池可以让电动车一次充电能走1000公里。

还有很重要的一点，在电池充放电“轮回寿命”这项指标上，钠离子电池也要减色于锂离子电池。根据统计，今朝钠离子电池的轮回寿命大年夜约在2000次阁下，而三元锂电池轮回寿命可达3000次以上，磷酸铁锂电池轮回寿命长达6000次阁下。

是以，在新能源电动车市场上，粗笨且短折的钠离子电池被锂离子电池打败，直接损掉了价值万亿的新能源市场，钠离子电池只能在低速电动车、储能体系等含金量较低的范畴与铅酸电池抢市场。那么问题来了，宁德时代为何还要去研究和宣布满是缺点的钠离子电池呢？

03钠离子电池比起锂离子的“优势”

市场是以需求为导向的。锂离子电池的长处固然很多，但它却有一个致命的短板，就是——少！

材料显示，锂元素在地壳中的含量约为0.0065%，原材料稀缺且成本昂贵。根据美国地质查询拜访局USGS的统计，截至2020年，全球已探明可开采的锂资本储量约为8600吨阁下。而2020年我国锂原料产量占全球比例仅为24%，锂资本高度依附进口。

锂资本的紧缺意味着其价格也会赓续上涨，前几年不足4万一吨的碳酸锂，现今已到10万元一吨，价格直接翻2.5倍，这将极大年夜影响锂离子电池的材料成本。

并且，前面提到的三元锂电池中的“三元”，指的是包含镍、钴、锰、铝的个中三种金属元素的聚合物，在三元锂电子电池中作正极，然则钴、镍这类金属的稀缺程度远远跨越锂资本，其价格更为昂贵。

是以，如今锂离子电池材料稀缺度及成本上涨的趋势已经让锂电池的成长陷入困境。

比拟之下钠元素在我们地球上的储量极为丰富，毕竟占咱们地球上70%面积的海水中钠盐的确太多了，并且工业上也异常便利提取。别的，钠资本在地壳中的储量也排在第六位。

从成本方面看，丰富的钠资本以及工业上极易开产临盆，也就意味着价格的低廉。如上所说电池级碳酸锂价格每吨在10万元，而钠离子化合物价格每吨仅250元。

除了钠材料易获取和成本低廉外，钠离子电池还具有锂离子电池所没有的优势：

比如在快充方面，全部采取钠离子电池其充电时光可缩减至10-20分钟，宁德时代的钠离子电池在常温下充电也仅需15分钟，电量可达80%。钠离子电池明显可以缓解电动车车主用电焦炙和知足削减充电时光方面的需求。

在放电保持率方面，钠离子电池可在-40℃至80℃工作温区工作，并且宁德时代此次钠离子电池在-20℃的低温情况下也仍然有90%以上的放电保持率，而锂离子电池一般则是0℃可放出额定容量的90%，-20℃时可放出额定容量的70%。如斯看，钠离子电池明显对冬季行车有更好的续航保障。这想必是严寒地区电动车主的福音。

在安然方面，钠离子电池在安然上远高于锂电池，在过充、过放、短路、针刺、挤压等场景下也不会随便马虎起火。这对新能源电动汽车而言尤为重要。

所以比较钠离子电池与锂离子电池，其实各自都有各自的优势，然则又都有各自致命的“短板”，而此次宁德时代宣布的新型电池其实也是钠离子电池和锂离子电池的“混搭”，也被称为“AB电池体系解决筹划”，宁德时代经由过程此AB筹划扬长避短、发挥优势，有效解决了钠离子电池能量密度低的问题。

04钠锂之争的背后

尽管此次宣布会之后，大年夜家众说纷纷，但在小编看，说是“将来电池之光”不免有些托大年夜，但假如否定其立异的做法也不该该被接收。

尽管今朝锂元素储量还很充分，但以今朝全球“双碳目标”的背景下，电动化的趋势会进一步加大年夜锂元素的消费量，专家分析50年今后锂元素就会耗光。

所以在新材料电池方面，各个国度以及相干企业都在构造，比如特斯拉的无钴电池，日本和加拿大年夜合作的钒电池，印度与欧洲合作的新型铝电池等也在研究和积极推向市场。

加之我国锂元素也极端依附进口，成长新材料电池在今朝复杂的国际情况下也十分具有计谋性意义，而毕竟此番可否带动电池进级，从而促进电动车及相干家当的成本降低，也请我们大年夜家拭目以待。

义务编辑：haq