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在元素周期表中，鈉與鋰是處于同一主族且具有相似物理化學(xué)性質(zhì)的金屬元素，但這“兩兄弟”卻有著截然不同的命運(yùn)。

上個(gè)世紀(jì)70年代，美國(guó)石油巨頭埃克森美孚公司申請(qǐng)了鋰金屬電池的專利。

15年后，在日本東京都港區(qū)，索尼創(chuàng)始人盛田紹夫在辦公室內(nèi)宣布了一個(gè)足以震驚消費(fèi)電子行業(yè)的消息，由索尼公司自研的世界上第一塊商業(yè)化鋰離子電池正式問(wèn)世。

索尼公司將其裝配在旗下的新款CCD-TR1攝像機(jī)中，隨后鋰電池廣泛應(yīng)用于攝像機(jī)、手機(jī)、筆記本等產(chǎn)品。自此，日本消費(fèi)電子行業(yè)橫掃全球，消費(fèi)電池的格局也因此發(fā)生了改變。

時(shí)至今日，鋰電池的應(yīng)用已愈加廣泛，尤其是對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，更是如同于“心臟”般重要。但其“兄弟”鈉離子電池卻沒(méi)有受到優(yōu)待，在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河里，都遠(yuǎn)不及鋰電池的光芒耀眼。

而近幾年，隨著電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格高企，鈉電池開(kāi)始被重新重視起來(lái)。那么隨著鈉電池產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇，它能在新能源汽車(chē)中，取代鋰電池的地位嗎？

閱讀本文你會(huì)了解：

1.鈉電池的衰落

2.鈉電池是如何出現(xiàn)復(fù)蘇的？

3.復(fù)蘇的鈉電池能代替鋰電池嗎？

鈉電池的衰落

而真正的鈉電池，大概在接近100年以后，才被人們發(fā)明出來(lái)。

20世紀(jì)70年代，石油危機(jī)爆發(fā)，全球經(jīng)濟(jì)也因此迎來(lái)了繼二戰(zhàn)之后的最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)增速開(kāi)始放緩。

但這場(chǎng)石油危機(jī)也有著積極的一面，那就是人類終于意識(shí)到，不能僅僅依賴石油一種能源。

于是，許多國(guó)家和企業(yè)開(kāi)始探索新的能源模式，以減少對(duì)石油的過(guò)度依賴，鋰離子電池和鈉離子電池也在這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)。

當(dāng)時(shí)，斯坦利·惠廷漢姆博士以二硫化鈦和金屬鋰，制成世界上第一塊新型鋰電池。并在1976年，由其所在的埃克森美孚公司申請(qǐng)了鋰金屬電池的專利。

就在鋰電池誕生后的幾年內(nèi)，法國(guó)科學(xué)家Armand在北約先進(jìn)電池材料會(huì)議上提出了“搖椅式電池”的概念，從此正式開(kāi)啟了鈉離子電池的研究。

當(dāng)時(shí)有許多人更看好鈉離子電池，因?yàn)殇嚥⒉皇且环N豐富的資源，在地殼中的含量只有0.0065%，并且分布不均勻。

但是鈉元素占地殼的2.74%，以鹽的形式廣泛分布于陸地和海洋中，完全不受資源和地域限制。

既然如此，那為何二者的命運(yùn)會(huì)截然不同？

主要是因?yàn)?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">負(fù)極材料的問(wèn)題。

前文提到過(guò)，日本索尼公司發(fā)布了第一塊可商業(yè)化的鋰離子電池，之所以取得如此成就正是因?yàn)樗髂峁�司通過(guò)石墨解決了鋰離子電池的負(fù)極材料問(wèn)題。而鈉離子電池的研究雖然也一直在繼續(xù)，但卻遲遲無(wú)法找到合適的負(fù)極材料，無(wú)法商業(yè)化。

最終，在商業(yè)化趨勢(shì)下，資本的天平開(kāi)始傾斜，越來(lái)越多的人開(kāi)始入局鋰離子電池行業(yè)。至此，鋰電池成為了“電池之王”，開(kāi)啟了屬于自己的時(shí)代，而鈉電池則從此一蹶不振，漸漸脫離大眾的視野。

然而，有關(guān)鈉離子電池的研究卻并未停滯。 

 鈉電池的復(fù)蘇之風(fēng)

鋰離子電池的光芒太過(guò)耀眼，才使得鈉離子電池漸漸脫離了大眾的視野。但近期鈉離子電池產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇，卻也與鋰離子電池有著直接的關(guān)系。主要原因有兩個(gè)：

1.碳酸鋰原材料價(jià)格高企

2.鈉離子電池取得技術(shù)突破

先看第一點(diǎn)。近年來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展突飛猛進(jìn)，動(dòng)力電池原材料價(jià)格持續(xù)上漲，讓車(chē)企成本壓力直線飆升。先看一組數(shù)據(jù)：

2020年10月，國(guó)產(chǎn)電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格約為4萬(wàn)元/噸；

2022年11月，價(jià)格已經(jīng)狂飆到近57萬(wàn)元/噸。

2023年3月27日，雖然價(jià)格已經(jīng)跌到約27萬(wàn)元/噸，但依然是3年前的7倍左右。

在此背景下，車(chē)企表示鋰電池成本過(guò)高，自己仿佛在給上游鋰電池廠商打工。因此對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，亟需找到一種新的動(dòng)力電池原材料來(lái)重塑動(dòng)力電池行業(yè)格局，緩解成本壓力。

再看第二點(diǎn)。前文提到，由于鋰離子電池率先解決了負(fù)極材料問(wèn)題，從而掩蓋了鈉離子電池的光芒，但關(guān)于鈉離子電池的研究仍在繼續(xù)。

2000年，加拿大科學(xué)家Stevens通過(guò)熱解葡萄糖得到了一種硬碳負(fù)極材料，這一研究發(fā)現(xiàn)，使鋰離子電池負(fù)極材料的研究有了重大突破；

2015年時(shí)，由法國(guó)RS2E機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的全球首顆18650圓柱型鈉離子電池正式誕生，電芯能量密度達(dá)到90Wh/kg，循環(huán)壽命超過(guò)2000次，性能已經(jīng)優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。

除此之外，鈉電池還具備儲(chǔ)量龐大、成本更低、低溫性能更好、充電效率更高、耐過(guò)放電等優(yōu)點(diǎn)。綜合考量后，越來(lái)越多的企業(yè)選擇入局，一場(chǎng)鈉離子電池行業(yè)的復(fù)蘇之風(fēng)正式開(kāi)啟。

2017年，我國(guó)首家鈉離子電池企業(yè)中科海納正式成立，致力于鈉離子電池的研究；

2021年，寧德時(shí)代發(fā)布第一代鈉離子電池，并正式啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)布局；

隨后，孚能科技、蜂巢能源、億緯鋰能、比亞迪電池等動(dòng)力電池企業(yè)也紛紛發(fā)布布局鈉離子電池相關(guān)公告。

任何一個(gè)行業(yè)想要成功，起碼要具備兩個(gè)前提：市場(chǎng)前景與資本入局。而鈉電池顯然已經(jīng)做到了這兩點(diǎn)。那么鈉離子電池是不是就能完全替代鋰離子電池了？

目前看來(lái)，并不能。

因?yàn)槟壳扳c離子電池與鋰離子電池相比，仍存在不小的差距。具體分為兩方面：

1.能量密度低

2.電池壽命短

先看第一點(diǎn)，電池的能量密度就是單位體積的電池所儲(chǔ)存的電量，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，鈉離子電池能量密度上限是200Wh/kg，而鋰電池能量密度為150-350Wh/kg。

也就是說(shuō)，同樣體積下，鈉離子電池車(chē)的續(xù)航遠(yuǎn)不及鋰電池車(chē)。如果要達(dá)到同樣的續(xù)航，則需要更大的體積，這樣便會(huì)大幅壓縮車(chē)內(nèi)空間。

再看第二點(diǎn)，鈉離子電池的循環(huán)壽命普遍為2000次左右，而鋰離子電池的充電壽命可達(dá)到3000次以上，甚至更高。

可見(jiàn)，鈉離子電池是無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)替代的。那么鈉離子電池的定位究竟在哪呢？

筆者認(rèn)為，鈉電池和鋰電池是作為互補(bǔ)關(guān)系存在的。

1981年的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆士·托賓曾經(jīng)提出過(guò)一個(gè)“資產(chǎn)組合選擇理論”，意為把風(fēng)險(xiǎn)程度不同的投資品進(jìn)行組合,以此降低投資的總體風(fēng)險(xiǎn),并讓投資回報(bào)率維持在一個(gè)合理的期望水平。

這句話的本質(zhì)說(shuō)的是投資中的風(fēng)險(xiǎn)分散原則，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“不要把雞蛋放在同一個(gè)籃子里”。仔細(xì)思考后不難發(fā)現(xiàn)，這句話放在動(dòng)力電池行業(yè)中也同樣適用。

從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，以往車(chē)企押注鋰電池，導(dǎo)致了現(xiàn)在上游鋰價(jià)高企，車(chē)企不堪重負(fù)。而鈉離子電池的復(fù)蘇，正是車(chē)企押注的“第二個(gè)籃子”。

要知道，市場(chǎng)上的A00級(jí)電動(dòng)汽車(chē)相對(duì)續(xù)航要求較低，而這正是鈉離子電池可以發(fā)力的空間，例如前文提到的思皓花仙子。同時(shí)，也可以通過(guò)“鋰電池+鈉電池”的混搭形式，向更高續(xù)航需求的車(chē)輛市場(chǎng)發(fā)力。

如此替代過(guò)后，將會(huì)大幅緩解電動(dòng)汽車(chē)的碳酸鋰需求，有望重塑動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)格局，并在一定程度上改變鋰電價(jià)格高企的現(xiàn)狀。

從成本角度來(lái)看，鈉電池價(jià)格更低、資源更豐富，而且鈉電池的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝和鋰電池十分相似，動(dòng)力電池企業(yè)的產(chǎn)線也可以輕松實(shí)現(xiàn)切換。所以無(wú)論是從產(chǎn)業(yè)角度，還是成本角度，鈉離子電池都有存在的必要。

目前，思皓花仙子打響了鈉離子電池試驗(yàn)車(chē)的第一槍，之后將會(huì)有越來(lái)越多的車(chē)企效仿。如此看來(lái)，鈉離子電池在被埋沒(méi)了數(shù)十年后，終將迎來(lái)自己的輝煌。