李代锂电池钠离子电池将进入量产时代，锂电池会被取代吗？|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

钠离子电池将进入量产时代，锂电池会被取代吗？

华夏时报（www.chinatimes.net.cn）记者李未来见习记者焦艳丽北京报道

在锂资源紧张的情况下，钠离子电池闯入人们的视野。

据记者不完全统计，2021年以来已有近30家新能源企业对钠离子电池技术路线和生产线进行了研发和布局。近日，中国三峡新能源（集团）股份有限公司（下称“三峡能源”，600905SH）将建设全球首条钠离子电池量产线的消息，更是将钠离子电池炒的火热。据称，三峡能源将在安徽省阜阳市打造全球首条钠离子电池规模化量产线，于2022年正式投产。

北京特亿阳光新能源总裁祁海珅在接受《华夏时报》记者采访时称，在锂资源有限且价格持续上涨的大环境下，发展钠离子电池作为储能产品的应用前景广阔，为了更好的解决发电出力不稳定、间歇性等问题，三峡能源需要增加储能等方式来平衡电力输出和减少电网冲击。

多家锂电池巨头布局钠离子电池

随着锂电池上游原材料缺口的不断扩大，包括锂电在内的新能源企业也开始将目光投入到钠离子电池的研发和建设上来。目前，国内一些锂电池上下游企业也在为钠电池产业化做准备。

近日，宁德时代在投资者互动平台上表示，公司的钠离子电池产业化布局已经启动，将在2023年左右形成基本的产业链。早在2021年7月，宁德时代就正式发布了其第一代钠离子电池。该钠离子电池的电芯单体能量密度已经达到160Wh/kg，在常温下充电15分钟，电量可达80%，在零下20°C低温的环境下，可实现90%以上的放电保持率。宁德时代当时还表示，其下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。

2021年中科海纳与华阳股份建立深度合作，共同成立了生产钠离子电池正、负极的子公司。此外，中科海纳和华阳股份共同开发出了具有里程碑意义的1MVh钠离子电池储能系统，该系统目前已具有产业化应用的价值。

2021年8月14日，欣旺达在投资者互动平台表示，公司是较早开始钠离子电池研究的企业，并拥有钠离子电池补钠的方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利。

鹏辉能源近期也表示，公司目前已完成钠离子电池小批量试产，公司一方面送样品给下游客户试用，一方面在积极与上游原材料供应商洽谈合作事宜。

在钠离子电池上游产业链，新宙邦、山东章鼓等企业也已开始了布局。

新宙邦在2021年12月27日表示，公司已有生产钠离子电池电解液的技术储备。山东章鼓也在近期表示，公司锂/钠离子电池生产线已经可以进行电池量产，公司旗下的46110电池生产线是一个通用性的生产线，可以生产锂离子电池和钠离子电池，该电池技术基于PPS固态膜，因此生产的锂离子、钠离子和锌离子电池都属于半固态电池。

随着工信部《关于在我国大力发展钠离子电池的提案》以及科技部将钠离子电池技术列为“十四五”期间重点专项子任务等政策的落地，钠离子电池生产线的研发、量产将会进一步加快。

钠电池将是锂电池的重要补充

从应用前景来看，钠离子电池发展前景广阔。和锂电池相比，钠离子电池具有原料资源丰富、成本低廉、环境友好、高低温下性能表现好、安全性高等优势。

在资源端，钠的地下储量排名第六，分布很广泛，盐湖和大海里都有钠的存在，发展钠离子电池可有效降低对锂资源进口的依存度；在成本端，钠离子电池的正极材料成本仅为锂电池正极材料成本的40%，集流体成本仅为锂电池的20%-30%。

除此之外，钠离子电池与锂离子电池的工作原理极其相似。钠离子电池是主要依靠钠离子在正极和负极之间移动，以钠离子嵌入化合物作为正极材料的一种可二次充电的电化学电池。钠离子电池的制造设备和锂离子电池也完全兼容，钠离子电池的生产可以沿用锂离子电池设备，转换成本低。

祁海珅告诉记者：“未来的钠离子电池是对锂离子电池的重要支撑和保障。钠离子电池的主要应用场景除储能领域外，在通信基站、低端低速电动车、电动自行车、太阳能路灯等对能量密度需求较低的领域都有广泛的应用，钠离子电池的高安全性技术路线将会是锂离子电池重要的补充。”

大器晚成的“锂电池之父”

寇若兰

约翰·B.古迪纳夫是谁？在2019年诺贝尔化学奖公布之前，我们或许不了解这位德国科学家，却每天都享受着他的科技成果为我们带来的服务——智能手机、个人电脑，甚至电动汽车。这些工具有一个共同点，那就是都需要使用锂电池来续航。正是古迪纳夫对锂电池的革新，才让如今的各类电子产品的超长待机成为可能。锂电池为电子产品续航，而他则为整个电子化时代续航。

人生不设限

1940年，18岁的德国小伙古迪纳夫考上了耶鲁大学，选择了数学专业。毕业后，他留在后方做战争气象预报，并在这个过程中决定以后有机会就要学习物理专业。战后，古迪纳夫如愿进入了芝加哥大学物理系，拿到了硕士和博士学位，但他毕业后在马萨诸塞理工学院林肯实验室任职期间又一次改变了研究方向。1976年，54岁的古迪纳夫加入牛津大学，任无机化学实验室主任，在这里，他的诸多发现都为后来的锂电池工业打下了坚实基础。

古迪纳夫在他的爱徒黄云辉50岁生日的时候曾赠他一句话：“50 years is only the beginning(50岁才只是个开始）.”54岁才开始在锂电池领域大放异彩的他用自己的人生给这句赠言做了完美注脚。古迪纳夫从未给自己的人生设限，所以他的人生拥有了“无限”的可能。

锂电池之父

1947年，贝尔实验室诞生了晶体管；1991年，索尼公司开始商业化生产锂电池。晶体管的出现改变了电子产品，奠定了全球经济和现代文明的基础。锂电池则拓宽了晶体管的应用范围，彻底改变了电子产业格局。古迪纳夫对促成这一转变，功不可没。古迪纳夫并不是发明锂电池的人，但他汲取前人经验，完善相关技术，掀起了锂电池界的三次革命，极大提高了锂电池的效率和安全系数。

电池三要素分别是正极、负极和电解质。负极发生氧化反应放出电子，正极发生还原反应，接收来自负极的电子，就会产生电流。要提高电池效率，有两种方法，要么提高两个电极释放和接收的电子数量，要么通过充电补充电池电量，等需要时再释放电流。1976年，英国化学家惠廷厄姆在这一方面取得了重大进展。他发现锂离子可以在电极间来回穿梭，具备充电能力，且能在室温下工作，就顺势研制了新型锂离子电池。不过这种新型锂离子电池存在严重的安全隐患。锂金属在使用过程中会逐渐析出呈树状或针状的枝晶，可能戳破电池正负极间的隔膜，造成电池内部短路，引起电池自燃。

古迪纳夫首先用了4年的时间带领团队发现了相较于金属锂材料更为温和的钴酸锂材料以改善枝晶问题，同时提高电池的使用电压，提升电池储存电量。接下来，他和团队又用了两年时间，找出了相较于钴酸锂材料造价更低的锰酸锂材料。1991年，索尼公司大胆采用了这项技术，研发了可充电锂电池，电子产业格局为之大变。仅仅过了6年，古迪纳夫便又指导他的助手帕迪发掘了相较于锰酸锂材料更宜于商业化的磷酸铁材料。

古迪纳夫入行很晚，但他沿着一个研究方向走到了顶峰。97岁，他赢得了诺贝尔化学奖，刷新了这一奖项得主的最高年龄纪录。大家尚在为他的成就惊叹，他却已经朝着下一个目标进发了。

努力不停步

现年97岁的古迪纳夫仍然会在每天早晨8点之前到达实验室与他的学生一同工作。他想要再次革新电池技术，这种电池将可以储存和运输风能与太阳能，真正让电动汽车和内燃机汽车匹敌。“这就是我去世之前要做的事情——留下一个更清洁、更美好的世界。”

古迪纳夫是科学界的“超级英雄”，他用自己的科研能力为阻挡毁灭性的能源危机和环境问题做出了不懈努力。他既没有躺在“功劳簿”上沾沾自喜，也没有用年岁已高当懈怠借口。相反，他怀着对科学和人类的热爱，扎扎实实地努力着。正是这种热爱和努力，才让他成了大器晚成的“锂电池之父”。