鈉離子電池和鋰離子電池的差異（鈉離子電池將取代鋰離子電池）

2023-09-22 19:17:27

鈉離子電池和鋰離子電池的差異?6月28日，全球首套1MWh鈉離子電池儲能系統在山西太原正式投入運營鈉離子電池將取代鋰離子電池的呼聲不絕於耳，我來為大家科普一下關於鈉離子電池和鋰離子電池的差異?下面希望有你要的答案，我們一起來看看吧!

鈉離子電池和鋰離子電池的差異

6月28日，全球首套1MWh鈉離子電池儲能系統在山西太原正式投入運營。鈉離子電池將取代鋰離子電池的呼聲不絕於耳。

鈉離子電池為何如此受關注？

鈉離子電池如此受關注，就在於鈉離子有可能替代鋰離子電池，從而規避「鋰」將成為中國又一可能「卡脖子」材料的局面。

首先，鋰資源儲量非常有限。

目前全球探明的可供開採的鋰資源儲量僅能滿足14.8億輛電動汽車的供電需求。而我國在2020年機動車保有量就已達3.72億輛。儘管目前由於我國電動汽車佔比較低，並未顯露資源的壓力，但隨著保有量進一步攀升，鋰資源供應的隱患將日益凸顯。

其次，中國鋰資源非常有限，很容易被卡脖子。

從全球分布來看，澳洲鋰礦佔50%，南美鹽湖佔40%，中國的鹽湖和礦山共計10%。其中，鹽湖開採更為容易，成本低廉，但主要分布於南美洲智利、阿根廷和玻利維亞的三國交接處。目前，中國鋰鹽生產超過60%的鋰原料需要進口，對外依存度較高。由此，南美形勢直接影響著鋰資源未來的供應情況，也讓中國陷於被動局面。

相較之下，鈉資源的地殼豐度是鋰資源的423倍，這就為鈉離子電池的發展帶來無可比擬的優勢。

此外，鈉離子電池還具備幾大優勢：

其一，成本優勢明顯。

鈉資源分布廣泛，因此價格遠遠低於鋰資源，僅為後者的1.33%；鈉不會和鋁發生反應，電池的正負極集流體都可以使用更便宜的鋁箔，這可以進一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；鈉離子電池的正極可採用廉價的過渡金屬，這使得其成本比鋰離子電池有所降低。據專家計算，鈉離子電池最終的成本可以比鋰離子電池少30%-40%。

其二，安全性更高。

全球鋰電池起火事故頻出，電動汽車起火事件不斷，儲能電站起火也時有發生。據不完全統計，2011-2021年間，全球共發生32起儲能電站起火爆炸事故，其中，日本1起、美國2起、比利時1起、中國3起、韓國24起。

而鈉離子電池的電化學性能相對穩定，使用過程中較鋰離子電池會更加安全。目前，鈉離子電池已通過中汽中心的檢測，針刺時不冒煙、不起火、不爆炸，經受短路、過充、過放、擠壓等實驗，鈉離子電池也不起火燃燒。

國際發展情況

鈉離子電池已成為很多發達國家的戰略方向。2020年，美國能源部明確將鈉離子電池作為儲能電池的發展體系。歐盟儲能計劃「電池2030」項目將鈉離子電池列在非鋰離子電池體系的首位。歐盟「地平線2020研究和創新計劃」更是將「鈉離子材料作為製造用於非汽車應用耐久電池的核心組件」重點發展項目。

從企業發展角度，截至2020年，國內外有近二十家企業對鈉離子電池進行產業化布局。國外企業主要有英國Faradion、美國Natron Energy、美國Aquion Energy、法國NAIADES計劃團體、法國Timat、日本岸田化學、松下、三菱等國際企業；中國企業主要有中科海鈉、鈉創新能源、星空鈉電等。

短板難突破

然而，也有專家認為，鈉離子電池並非新技術，相關研究起步較早且已有實際應用，不存在所謂「突破性」創新，更多是技術的迭代。

多年來鈉離子電子發展緩慢，除了技術因素，主要源於其較低的能量密度。目前，市場上鈉電池的電芯能量密度普遍為100-150Wh/kg。而主流的車規級動力電池中，三元鋰電池的電芯能量密度已經能達到250Wh/kg左右；磷酸鐵鋰電池的電芯能量密度稍低，但也有180Wh/kg左右。

因此，如何突破短板將是未來鋰電子電池發展的關鍵。