电动汽车发展困局，电池是最大因素，钠离子电池会是未来吗？
文/桃李
新能源电动汽车发展至今，已经进入了高速发展时期，上个月我国的新能源汽车保有量已经超过一千万辆，市场渗透率不断提高。虽然整体趋势向着好的方向前进，但是目前的新能源电动汽车似乎也遇到了发展瓶颈，可以说是面临着重重困难，而这些困难最终都指向一个地方，那就是电动汽车的动力电池。
新能源电动汽车受制于动力电池的局面其实形成久矣，纵观新能源电动汽车的发展历程，可以说其始终离不开电池的话题。最初是电池的能量密度低导致电动汽车续航差，许多人都不愿意接受它；现在虽然续航提升了，市场认可度提高了，但是充电难的问题又凸显了。而充电难的问题还没解决好，电池原材料价格的疯涨又给了新能源汽车市场一个巨大的考验。
面对如此多的困境，最好的办法就是求变，而这个变最根本的还得回归到动力电池的材料上来。之所以这么说，原因在于，如果能找到新的材料代替现有的电池材料，有可能会同时解决电池充电效率低和高成本的问题。在这方面，宁德时代给出答案。
宁德时代去年首发了全球最高水平的钠离子电池，15分钟可以快充80%电量，该公司目前正在致力于在2023年将其产业化。其实钠离子电池有着跟锂离子电池相近的出身，原理也是一样的，只不过锂离子电池靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，而钠离子电池靠的是钠离子。既然是跟锂离子电池相似，那么为什么钠离子电池没有得到应用呢？这就得从它的缺点说起。
通过元素周期表我们可以发现，钠是与锂离得最近的同族金属元素。在最外层电子数和化学性质方面都有极大的相似性，但由于钠的电位比锂高，钠离子的原子质量更大，在嵌入正负极时易使极片材料发生较大的体积变化，所以钠离子电池相对来说会存在能量密度低、倍率性能欠佳、循环寿命短等相对劣势。而电动汽车刚起步那会儿，续航一直是个大问题，所以能量密度更大的锂离子电池成了最好的选择。
那么为什么现在钠离子电池又重新进入大众的视野了呢？很大一部分原因还是目前动力电池面临的一些困境，比如前文提到的价格高，而钠离子电池刚好弥补了锂离子电池的缺陷。相对而言，钠离子电池具备以下几个优势。
第一是资源优势。锂离子电池所需的重要矿产包括锂、钴、镍。这些矿产储量有限，可以说谁把控了矿产，谁就掌握了话语权；而我国作为锂电池使用大国，自有的矿产很难满足现有的市场需要，高度依赖进口。如果不使用这些矿产那问题不就解决了吗？相关数据显示，目前钠的地壳丰度达到2.74％，是锂元素的400多倍，资源储量丰富，且分布广泛，除此之外，钠离子电池正极不需要用钴、镍这些稀有贵金属，能够有效避免他人卡脖子的行为。
此前陈立泉院士就钠离子电池的使用发表过看法，他认为：“全世界的电能都用锂离子电池储存，根本不够，钠离子电池是新电池首选。”这无疑是进一步表明了钠离子电池在未来的应用前景。
第二是成本优势。随着电动汽车、储能等领域的锂电需求快速增长，锂资源愈发紧张，锂盐价格也就水涨船高。自今年以来，电动汽车产品就已经经历过数波涨价大潮了，而车企给出的理由也是高度一致，都是上游锂电原材料价格的上涨。而目前钠盐的储量大、需求少，价格自然便宜的多，而且钠离子电池可以不用钴、镍这些稀有贵金属，还能用比铜箔更便宜的铝箔做集流体，材料成本自然会更低。
而且我们之前也提到了钠离子电池和锂离子电池的工作原理和机构都很像，所以在实际生产时需要做的变动也很小，设备只需要做一些改动就能投入使用。目前最大的问题还是没有实现产业化，如果能有更多的企业投入其中，相信未来的其在价格上的优势会进一步提升。
第三是安全优势。在测试中，钠离子电池可以在针刺、挤压、过充、过放等安全项目测试中做到不起火不爆炸；而在运输环节，则表现为可以实现0V运输，相反，锂离子电池为了防止铜箔易氧化，导致电池性能衰减及电池失效，在运输前，一般要把电量充到80%以上，相比低电量电池，高电量电池的运输风险无疑会更高。
根据宁德时代的相关数据，其2021年发布钠离子电池,其电芯单体能量密度高达160Wh/kg，常温下充电15分钟,电量可达80%以上，在-20%℃低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率,系统集成效率可达80%以上。如果在低温下也能有这样的性能表现，这对于电动汽车的“北上”无疑是个好消息。
写在最后：
从种种迹象来看，钠离子电池确实有很好的发展前景，无论是从安全的角度还是市场价格的角度都是个很好的选择，目前最大的问题还是在于能量密度稍低，不过据悉宁德时代发布的第二代钠离子电池能量密度将超过200Wh/kg，这已经能和磷酸铁锂电池相媲美，而且随着未来充电设施的不断完善，超长续航的需求也就会下降，等到钠离子电池实现产业化之后，钠离子回叙真的会给新能源电动汽车带来下一个春天。
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