鋰是目前電池世界的統治者，是手機、電動汽車和電網儲存能量的電池的關鍵成分。

（來源：IMAGINECHINA VIA AP IMAGES）

但隨著對電池供應鏈的擔憂日益加劇，科學家們正在尋找減少電池技術中最昂貴、最不容易獲得的成分的方法。目前已經有一些方法可以減少對某些元素的需求，比如鈷和鎳，但幾乎沒有辦法取代鋰。

不過，在過去的幾個月里，中國的電池公司和汽車制造商紛紛宣布進軍一種新的電池化學技術，用鈉取代鋰。如果這項技術能夠達到這些公司的高期望，這些新的鈉離子電池將有助于降低固定儲能和電動汽車的成本。

2023 年 3 月，總部位于中國的汽車制造商江淮汽車（JAC Motors）發布了一款黃綠色汽車的照片，并稱這是世界上首款使用鈉離子電池制造的汽車。這款緊湊型汽車配備了由漢能電池制造的 25 千瓦時電池，一份新聞稿稱該車的續航里程可達 250 公里。今年 4 月，中國最大的電動汽車電池制造商寧德時代（CATL）宣布，它已經開發出一種鈉離子電池，計劃在汽車制造商奇瑞生產的一款汽車上推出。上述四家公司均未回應置評請求。

鈉基電池并不新鮮，但技術上的缺陷使其無法與鋰電池競爭。芝加哥大學和阿貢國家實驗室的電池研究員孟穎（Shirley Meng）說，鈉離子電池通常損耗很快，而且它們的能量密度仍然低于鋰離子電池。

這意味著為了存儲相同程度的能量，鈉基電池需要比同等的鋰基電池更大更重。對于電動汽車來說，這意味著相同尺寸的電池續航里程更短。

在某些情況下，更重、更便宜的電池可能更可取，比如中國常見的小型、低端電動汽車。江汽宣布的續航里程與中國最受歡迎的電動汽車之一五菱弘光 Mini 相當，后者的長續航版本一次充電可行駛 280 公里。

鈉離子電池比較容易占領的市場可能是固定存儲設備，比如那些用于為家庭、企業或電網提供備用電源的裝置。一些公司，如美國的 Natron 正在開發專門用于固定儲存應用的化學物質，因為在這個領域，尺寸和重量不像在電動汽車中那么重要。

孟穎說，鈉離子電池已經發展了半個多世紀，它們的性能一直在不斷提高，在過去的十年里增長尤其迅猛。電池研究人員已經解決了與壽命有關的早期問題，部分原因是他們找到了更兼容的電解質（電池中幫助傳遞電荷的液體），作為鈉離子電池的電極材料。研究人員還開發了更好的電極材料來提高電池的能量密度。

但鈉離子電池突然流行的真正原因是，鋰礦和加工設施很快就難以滿足電動汽車電池暴漲的需求了。

世界上電動汽車或可再生能源基礎設施所需的任何材料都不會很快耗盡。估算的儲量表明，地殼中有足夠的鋰供數十億輛電動汽車使用。但事實證明，增加從地下提取鋰和其他材料并將其加工成電池的基礎設施是一項挑戰。在世界上的大多數地方，建造一座新礦可能要花上十年以上的時間。

由于人們對電動汽車的興趣日益濃厚，鋰的需求急劇上升，到 2022 年，電動汽車約占全球汽車銷量的 13%。更高的需求導致價格飆升：碳酸鋰（一種用于電池的材料）的價格在 2021 年 11 月至 2022 年 11 月期間大約上漲了兩倍，隨后終于開始回落。

孟穎說，鋰價格的波動和穩步增長的需求為其他化學物質打開了大門。她補充說：“我認為鈉被認為是緩解這種壓力的良好替代品。”與鋰不同的是，鈉可以從一種豐富的物質中產生：鹽。由于鈉離子電池的原材料價格便宜，而且隨處可見，如果更多的公司開始生產更多的鈉離子電池，鈉離子電池就有可能比鋰離子電池便宜得多。

但是，如果市場環境為鋰替代品打開了大門，它們也可以輕易地關上它。鈉離子電池的命運很可能“與鋰的成本直接相關”，卡內基梅隆大學電池研究員、鈉離子電池公司 Aquion 的前創始人杰伊·惠特克（Jay Whitacre）說。

如果鈉離子電池進入市場是因為成本和材料的可用性，那么鋰價格的下降可能會讓它們陷入困境。惠特克說，制造新電池并大規模生產已經夠難的了，還要追上日益進步的鋰電池技術就更難了，尤其是因為鋰離子電池正越來越便宜。

最早可能在 2023 年年底，鈉就可能最終用于中國的電動汽車電池，但這項技術可能不會取代鋰。相反，電池領域可能會繼續拓展和多樣化，各家公司將針對不同情況開發更多的電池選擇。正如惠特克所說，電池市場存在“角落和縫隙”，鈉離子電池可能很快就會找到自己的位置。