2021年7月29日，寧德時代新能源科技有限公司召開線上發(fā)布會，向公眾發(fā)布了其第一代鈉離子電池。鈉離子電池這一相對小眾的電池技術(shù)路線進入大眾視野。
和鋰離子電池工作原理類似，鈉離子電池利用鈉離子在電池正負極之間的移動來實現(xiàn)充放電。盡管鈉離子電池很少進入公眾視野，但它實際上并不是一項新技術(shù)。關(guān)于鈉離子電池的研究可以追溯到上世紀(jì)70年代，甚至早于鋰離子電池的研究。但后來鋰離子電池先行成功商業(yè)化，科研力量開始向鋰電池集中。
從性能上看，與鋰離子電池相比，鈉離子電池的優(yōu)缺點都很明顯。鈉離子電池相對鋰電池來講能量密度較低，循環(huán)壽命較短。以寧德時代發(fā)布的鈉離子電池為例，其電芯單體密度達到160Wh/kg，循環(huán)壽命達到3000次，這對于鈉離子電池已是非常領(lǐng)先的數(shù)據(jù)，但如果和鋰電池比，并沒有明顯優(yōu)勢。不過，鈉離子電池低溫性能優(yōu)異，在零下20度的溫度下也能保持較高的容量。鋰離子電池在這方面就表現(xiàn)一般，例如，一些電動汽車在極寒天氣下，續(xù)航里程可能大幅縮水。另外，已有的研究顯示，鈉離子電池在安全性上也有更好的表現(xiàn)。
鈉離子電池最大的“賣點”在于鈉資源的豐富。由于電動汽車的飛速發(fā)展，鋰資源的重要性不斷上升，但鋰資源在全球總量有限且分布不均，其供應(yīng)問題成為業(yè)界新的擔(dān)憂，許多國家已經(jīng)將鋰列為關(guān)鍵原材料或者戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。就中國而言，盡管中國的鋰資源儲量也排在世界前列，但現(xiàn)實卻是，中國的鋰資源品質(zhì)和開發(fā)條件較差，開發(fā)難度大成本高，導(dǎo)致中國鋰資源供應(yīng)高度依賴進口。目前，中國是全球鋰資源第一進口國。與鋰元素相比，地殼中鈉資源儲量豐富，且在全球范圍內(nèi)分布廣泛，供應(yīng)短缺的風(fēng)險要小得多。
一邊是性能很好但有供應(yīng)風(fēng)險，一邊是性能尚可但不怕斷供。因此，對鈉離子的布局是一種“不把雞蛋放在同一個籃子里”的選擇。同時，由于鈉離子電池在一些單項指標(biāo)上非常優(yōu)秀，在一些細分領(lǐng)域上，也可能具有潛在優(yōu)勢。
不過，鈉離子電池目前仍處在產(chǎn)業(yè)化初期，鈉離子電池企業(yè)和鈉離子電池相關(guān)專利在全世界還非常少。由于缺乏規(guī)模效應(yīng)，其成本優(yōu)勢目前并不明顯。寧德時代在此次的發(fā)布會上表示，寧德時代已經(jīng)開始進行產(chǎn)業(yè)化布局，預(yù)計2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈 。中國首家鈉離子電池公司中科海鈉成立于2017 年，其背后是中科院物理研究所研究團隊。中科海鈉的鈉離子電池產(chǎn)品首先應(yīng)用在低速電動車、電動自行車和5G基站。2021年6月28日，中科海鈉推出的全球首個1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)在山西太原正式投運。
盡管鈉離子電池在短時間內(nèi)獲得了極大的關(guān)注度，但從其基本特性來看，鈉離子電池實際很難撼動鋰電池的主導(dǎo)地位。中金公司發(fā)布的研報認為，短期看，鈉電池對鋰需求影響有限，不改鋰供需走向緊缺行業(yè)趨勢。長期看，鈉電池產(chǎn)業(yè)化也不改鋰需求剛性。
對于鈉離子電池在能源存儲技術(shù)中的定位，中科院物理所鈉離子電池研究團隊曾撰文指出：鈉離子電池具有重要的經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略意義，可作為鋰離子電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域的重要補充技術(shù)。
沒有一種電池可以包打天下，這是電池行業(yè)常說的一句話。在眾多國家和企業(yè)對儲能技術(shù)的持續(xù)投入下，多元共存可能是未來常態(tài)。
