特斯拉都直呼內行 技術解讀鈉離子電池

　　[汽車之家 新鮮技術解讀]  鈉竟然還能用來做電池？帶著這個疑問，我們翻閱了大量的資料，結果發現這貨竟然比硅負極和4680電池還具顛覆性，技術新、成本低不說，還能讓電動汽車輕輕松松續航過千，更加離譜的是它的循環壽命竟然是鋰電池的2倍以上，能讓您直接把愛車開到報廢，特斯拉看了都直呼內行，那么這個神奇的鈉離子電池究竟是何方神圣？

　　和之前的固態電池和4680電池一樣，鈉離子電池的熱度也突然起來了，像孚能科技、億緯鋰能、國軒高科、寧德時代等電池企業都在鈉離子電池技術上有了一定突破，甚至部分企業已經具備量產能力，至于能不能裝車現在還不好說，但是咱們可以先聊聊這玩意為什么火了？

● 鈉離子電池為什么火？

　　同時由于性質接近，鋰離子電池的大部分技術都可以直接移植到鈉離子電池上，相比起再研究新材料電池，成本顯然是要更低的。

　　那么鈉離子電池到底能不能取代鋰離子電池呢？我們就要從電池關鍵技術的發展情況來看一看，這就不得不說一說鈉離子電池的正負極材料和電解液。

● 鈉離子電池的選材

　　我們先對比一下鋰離子電池，它的負極是石墨，但鈉離子尺寸比較大無法嵌入到石墨中，若提高層間距離則會大大增加電池體積和制造成本，同時還會影響結構穩定性。

　　金屬氧化物具有穩固的無機骨架結構，循環壽命比較長，但由于分子質量較高導致比容量過低，商業化較為困難；有機材料則會出現極化問題；基于轉化及合金化反應的材料會在離子脫嵌過程中出現過大的體積變化，最終導致活性物質失效；硬碳的工作電壓比較低同時容量較高，通常被選用做鈉離子電池的負極材料。

　　但鈉離子的單層金屬氧化物不穩定，需要添加其他金屬材料來形成多元穩定材料，比如錳、鎳、鈦還有鎂等等，能量密度大約可以達到160wh/kg，和市面上常見的鋰離子電池能量密度相當。

　　第三類是陰離子化合物，結構穩定，缺點是離子電導率和電子電導率較低，但是這些材料中的變價元素釩同樣具有毒性。這三種正極材料目前都有企業正在研究，未來可能會根據不同的需求來搭配使用。

　　目前市面上公認最標準的電解液是高氯酸鈉，成本非常低，對于大規模儲能是比較合適的，但由于高氯酸鈉是強氧化劑，容易出現爆炸的風險，所以在使用上也有一定的取舍。

● 對比鋰離子電池，鈉離子電池的優勢和劣勢是什么？

　　而且鈉鹽相比起鋰鹽還有著良好的電導率，所以可以相應降低電解液的濃度，從而降低成本；此外為了防止鋰離子與負極材料發生反應，因此負極要用銅，而鈉離子甚至和鋁都無法發生反應，也就是說負極材料可以用價格低廉的鋁來代替，也能降低一部分成本。

　　由于鈉離子電池的電導率更高，離子擴散能力更強，由此換來了更佳的倍率性能，電池的大功率輸出和持續輸出能力更強，充電速度也會更快。但鈉元素的電子層數更多，因此體積也更大，這也就造成了鈉離子電池的質量和體積在鋰離子電池面前幾乎沒有什么優勢可言。

　　目前市面上相同體積的鈉離子電池和鋰離子電池，前者的能量密度大約為100-150wh/kg，后者的能量密度大約為120-180wh/kg，鈉離子電池想要完全替代鋰離子電池，還是任重而道遠的。不過我們可以預知的是，如果鈉離子電池能夠做到和鋰離子電池相同的性能，想必電動汽車的價格會大幅下跌，所以特斯拉能不能降到15萬全看鈉離子電池了。

● 未來什么車可能會搭載鈉離子電池？

　　由此可以看出，今年率先上車的基本都是微型車或緊湊型車，各家主機廠看來都希望鈉離子電池能夠盡快在這樣級別的車型中滲透，而產業規�；�和降本時刻應該在2024-2025年。

● 全文總結

　　目前鈉離子電池仍然處于產業化的早期階段，在未來一段時間內，都不大可能取代鋰離子電池，兩者的關系更像是為了滿足不同細分市場的需求。同時您也不要指望鈉離子電池會很快出現在筆記本電腦或者是手機中，在這些小型設備中，能量密度依然是第一前提，但如果未來您購買的電動汽車有點“咸”，也千萬別感到驚訝哦�。▓D/文 汽車之家 鄭晨）