鈉離子電池作為一種備受矚目的新型能源儲(chǔ)存技術(shù)正在默默崛起，與眾所周知的鋰離子電池相比，鈉離子電池具備許多令人振奮的特點(diǎn)和潛力。鈉資源相對(duì)豐富且廣泛可得，鈉電池在儲(chǔ)能密度方面表現(xiàn)也很出色，可以應(yīng)用于包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域
鈉離子電池的原理與定義
鈉離子電池是一種可充電電池技術(shù)，這一點(diǎn)與鋰電池相似，但它們?cè)谠牧仙洗嬖诤艽蟮膮^(qū)別。鈉離子電池利用鈉離子在電池的正負(fù)極之間進(jìn)行電荷傳遞來儲(chǔ)存和釋放能量，而鋰離子電池則使用鋰離子進(jìn)行電荷傳輸。
當(dāng)鈉離子電池充電時(shí)，鈉離子會(huì)從正極材料中離開，并通過電解質(zhì)移動(dòng)到負(fù)極材料中進(jìn)行儲(chǔ)存。這個(gè)過程是可逆的，這意味著鈉離子電池可以進(jìn)行多次充放電。當(dāng)需要釋放儲(chǔ)存的能量時(shí)，電池就會(huì)反向操作，鈉離子從負(fù)極材料中釋放出來，并通過電解質(zhì)返回到正極材料，從而產(chǎn)生電流。
相比之下，鈉離子電池的優(yōu)勢(shì)在于鈉資源的廣泛可用性和相對(duì)低廉的成本，鈉在地殼中的豐富存在使其成為一種更具可持續(xù)性的選擇。而鋰資源相對(duì)稀缺，開采和處理鋰也可能對(duì)環(huán)境造成一定影響。因此，在考慮可持續(xù)發(fā)展時(shí)，鈉離子電池是一種更環(huán)保的選擇。
然而，鈉離子電池仍在研發(fā)和商業(yè)化的早期階段，與鋰離子電池相比，它在生產(chǎn)上還存在一些挑戰(zhàn)，如體積較大、重量較重以及充放電速率較慢等問題。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入，鈉離子電池有望成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的電池技術(shù)。
鈉離子電池的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
鈉離子電池的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于其低廉的成本，與鋰電池相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。鋰電池以鋰為原料，而鋰的價(jià)格一直居高不下，導(dǎo)致開采和加工鋰金屬成為一項(xiàng)異常賺錢的業(yè)務(wù)，每噸鋰金屬的生產(chǎn)成本約為5000至8000美元。
值得注意的是，5000至8000美元僅僅是鋰的開采和生產(chǎn)成本，而鋰的市場(chǎng)售價(jià)要遠(yuǎn)高于這個(gè)數(shù)字。根據(jù)一家投資于電動(dòng)汽車行業(yè)的紐約私募股權(quán)公司的公開數(shù)據(jù)，鋰的市場(chǎng)售價(jià)是這個(gè)數(shù)字的十倍以上。
以美國為例，鑒于這豐厚的利潤率，投資者和銀行都渴望投資或貸款給鋰開采或鋰加工項(xiàng)目，美國甚至向鋰探礦者和加工商提供價(jià)值數(shù)千萬美元的贈(zèng)款。地球上的鋰并不少見，但直到電動(dòng)汽車的銷量開始騰飛，它才被認(rèn)為非常有價(jià)值。
隨著需求飆升，該行業(yè)爭先恐后地開辦新礦，加工廠也提高了加工礦石的能力。鋰的價(jià)格一路飆升，逐漸就形成了壟斷市場(chǎng)，汽車制造商也開始擔(dān)心鋰短缺和價(jià)格上漲，甚至大車廠例如特斯拉會(huì)直接地涉足鋰業(yè)務(wù)。汽車制造商對(duì)鋰原材料的焦慮催生了鈉離子電池的誕生。
鈉離子電池有何技術(shù)局限？
鈉離子電池是一種具有巨大潛力的電池技術(shù)，但在其生產(chǎn)和量產(chǎn)方面仍面臨一些困境。首先，原材料供應(yīng)是鈉離子電池生產(chǎn)的首要問題。盡管鈉資源相對(duì)豐富，但一旦對(duì)鈉的需求像是對(duì)鋰的需求一樣急速增長，其價(jià)格也無法保證平穩(wěn)。
同時(shí)，鈉的開采和提純技術(shù)相對(duì)落后，畢竟在這之前鈉也沒有受到過如此大的關(guān)注。這導(dǎo)致供應(yīng)鏈?zhǔn)芟蓿y以滿足大規(guī)模鈉離子電池的生產(chǎn)需求。其次，鈉離子電池生產(chǎn)工藝的優(yōu)化也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
鈉離子電池的生產(chǎn)過程需要高度精確的控制，材料的合成、電極的涂覆和組裝等環(huán)節(jié)都馬虎不得，問題是這些環(huán)節(jié)也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，這些不穩(wěn)定情況會(huì)影響電池性能和壽命，并增加生產(chǎn)成本。
再次，安全性是鈉離子電池生產(chǎn)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。鈉離子電池中使用的鈉金屬在與空氣和水接觸時(shí)具有高度的反應(yīng)性，可能引發(fā)安全隱患。因此，生產(chǎn)過程需要采取嚴(yán)格的安全措施，以確保鈉離子電池的生產(chǎn)過程和使用過程中的安全性。
最后，生產(chǎn)成本是另一個(gè)在鈉離子電池量產(chǎn)時(shí)必須考慮的問題。與成熟的鋰離子電池相比，鈉離子電池的生產(chǎn)成本較高，原材料成本是一方面，另一方面就是生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和設(shè)備投資等因素都會(huì)增加生產(chǎn)成本。
要想降低生產(chǎn)成本，最好的方式就是實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，一旦走量就可以將成本曲線壓平。這就形成了一個(gè)悖論，成本低市場(chǎng)大資本才會(huì)大膽量產(chǎn)，成本如此高那么量產(chǎn)便也遙遙無期，提高生產(chǎn)效率和降低成本的實(shí)現(xiàn)仍然面臨諸多局限。
