文／唐 堃

目前，中科院物理所在國(guó)際上首次發(fā)明了鈉離子電池正極材料，不用鈷，不用鋰，用的是相對(duì)比較便宜的鈉銅鐵錳。負(fù)極材料開創(chuàng)性地用無煙煤來做材料，無煙煤是能夠取得高碳比最便宜的原材料。這樣，在核心的正負(fù)極材料、電壓體系和電池設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了綜合的全體系創(chuàng)新，從而降低電池成本和提升性能。

目前，我國(guó)在鋰電池領(lǐng)域已經(jīng)做到了世界級(jí)的突破，去年鋰電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的滲透率已經(jīng)超過20%。但是這也帶來一個(gè)很大的問題，如果實(shí)現(xiàn)全面電動(dòng)化之后，我國(guó)80%鋰電池的鋰元素-碳酸鋰都要靠進(jìn)口。

實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化的初衷是為了破解進(jìn)口石油依賴問題，現(xiàn)在又遇到了一個(gè)新的資源依賴問題——鋰資源80%在南美，跟石油一樣面臨著成本、戰(zhàn)略安全等問題?？茖W(xué)家及經(jīng)濟(jì)分析師在十幾年前就預(yù)見到，如果全世界的汽油車都變成鋰電池驅(qū)動(dòng)，南美洲可能就會(huì)成為新的中東。

除了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)外，風(fēng)電光伏也可能成為未來能源的重要供給路線，但新能源發(fā)電的間歇性與波動(dòng)性對(duì)儲(chǔ)能提出了很高的要求。電網(wǎng)的發(fā)輸配用必須是聯(lián)動(dòng)的，所以對(duì)儲(chǔ)能電池的需求會(huì)更大。如果未來儲(chǔ)能或者新能源發(fā)電占到50%，配套5-10%的儲(chǔ)能電池，那對(duì)電池的消耗量就非常大，甚至超過目前對(duì)動(dòng)力電池的需求。

一般來說，電池成本等于原料成本加上制造費(fèi)用，分析目前鋰電池里面用的幾種元素，鈷是最貴的，所以有團(tuán)隊(duì)在研制無鈷電池。鎳也是相對(duì)比較貴的，過去幾個(gè)月鎳價(jià)格波動(dòng)很大。鋰也成了影響價(jià)格的重要因素，在過去1-2年內(nèi)，碳酸鋰價(jià)格每噸從4萬元，最高漲到50萬元，漲了10多倍。所以元素成本對(duì)于電池成本影響是非常明顯的。

發(fā)展鈉離子電池，就是希望在新的電池體系中降低元素成本，不用鈷，不用鋰，把它替換成更廉價(jià)的鈉離子電池，從而實(shí)現(xiàn)電池成本大幅度降低。

鈉離子電池在原理上跟鋰離子電池是完全相同的，在制造工藝上也是類似的，目前和鋰電池生產(chǎn)線設(shè)備是兼容的。把鋰電池的正極材料、負(fù)極材料與電解液中的鹽替換成含鈉的材料即可，負(fù)極材料替換成無煙煤制備的負(fù)極，正極材料不用磷酸鐵鋰，用含銅的過渡金屬氧化物。

這在戰(zhàn)略上這是非?？尚械?，目前鋰電池所有核心技術(shù)，包括工藝設(shè)備都可以借鑒。在第一性原理下實(shí)現(xiàn)降成本，1噸碳酸鋰價(jià)格最高的時(shí)候是40-50萬元，1噸碳酸鈉的價(jià)格大概是2000-3000元，成本差距是巨大的。

對(duì)比鈉離子電池跟鋰離子電池，前者能量密度稍微低一些，能量密度目前最高超過160瓦時(shí)每公斤，但在低溫充電、低溫放電安全性與環(huán)保性上都有很大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)比鉛酸電池是碾壓性優(yōu)勢(shì)，所以鈉離子電池是一種高性價(jià)比電池體系。

鈉離子電池能量密度不如鋰離子電池，不適合用在手機(jī)、筆記本，包括一些長(zhǎng)巡航無人機(jī)等產(chǎn)品，但在低速電動(dòng)車，包括目前的A0級(jí)的車是它的用武之地。另外，規(guī)模儲(chǔ)能是鈉離子電池一個(gè)核心戰(zhàn)場(chǎng)，未來在雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)下對(duì)儲(chǔ)能要求非常高，這是個(gè)千億到萬億級(jí)的新市場(chǎng)，是一個(gè)巨大的增量市場(chǎng)。

全世界已有多家公司做鈉離子產(chǎn)品，尤其寧德時(shí)代宣布做鈉離子電池之后，國(guó)內(nèi)也有很多新的鈉電池創(chuàng)業(yè)公司出現(xiàn)。初創(chuàng)企業(yè)領(lǐng)跑，大企業(yè)開始布局，鈉離子電池共識(shí)逐步確立，國(guó)家對(duì)鈉離子電池是產(chǎn)業(yè)支持的新興方向，希望鈉離子電池真正實(shí)現(xiàn)從夢(mèng)想到現(xiàn)實(shí)。