钠电池改变储能市场“一锂独大”

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近年来，一种新电池——钠离子电池跃入人们的视线。相比锂电池，它有什么好处？技术难点又在哪里？钠电池，能够改变储能市场“一锂独大”的局面吗？复旦大学智能材料与未来能源创新学院教授王飞，长期专注于电池电解液及界面的研究，并利用电解液和界面的调制，开发了一系列新型电池。2023年底，他联合创立了江苏隐功科技有限公司，抓住了钠离子电池的天然优势进行设计，以“无负极”为突破口，让钠电在未来高功率场景中，成为与锂电互补甚至不可替代的角色。

问：请介绍电池行业现状与钠电池发展的产业背景。

王飞：锂电池在当今使用广泛，但其长期存在三大难题，相比之下，钠电池具备独有的优势。

其一，锂在地壳中储量稀少，我国超七成锂矿依赖进口，碳酸锂价格起伏极大。从2020年初的4万元/吨一路涨到60万元/吨，后又快速回落。自2025年下半年开始，碳酸锂价格再度走高，持续抬高电池与整车成本。与之相比，钠资源储量极为丰富，是锂的数百倍。我们日常的食盐也是钠盐，国内钠盐原料自给自足，价格仅为碳酸锂的几十分之一，能从根源上缓解资源“卡脖子”难题。

其二，锂电池低温性能差。锂离子电池的冬天续航缩水严重，零下20℃环境电量只剩一半。与之相比，钠离子电池的去溶剂化过程更快，耐寒能力突出，零下40℃仍能保住八成以上电量，充电速度更快，更适合北方地区的动力电池、高寒地区的储能电站。

其三，锂离子电池安全性能存在隐患，不耐过充和过放，易引发事故。与之相比，钠电池耐过充过放，且不易产生尖刺状枝晶，可以减少短路风险，对各种滥用条件的耐受性强于锂电池。电池可零电压安全运输，仓储物流成本降低。

在未来电池格局中，钠电池虽然不能完全取代锂电池，但二者可实现互补错位发展。锂电池主打长续航高端乘用车、小型数码设备；钠电池负责储能、启停电源、短途代步车、电动两轮车、轻型货车、工程机械等平价市场。

问：目前，钠电池发展的难点何在？为什么要研发无负极钠电池？

王飞：钠电池的缺点是能量密度低和成本比较高。我们的工作是对此改进。“无负极”设计就是考虑解决钠电的先天短板。我们的设计是将厚厚的负极活性材料拿掉，仅保留一层极薄的集流体。充电时，钠离子从电解液中沉积在集流体表面形成金属钠，作为临时负极；放电时，金属钠重新溶解回电解液。由于钠的还原电位高于锂，负极副反应大幅减少，这让无负极钠电池具备了实现极高循环稳定性的理论基础。

普通钠离子电池使用硬碳负极，占用电池内部空间、拉高成本，还限制能量密度上限。无负极钠电池只用铝箔充当导电集流体，充电过程中在铝箔上形成临时负极，放电后又完全消失，属于电池结构的全新革新。兼具普通钠离子电池安全性能好、低温性能优异的优点，无负极钠电池还具有以下独特优势：

能量密度大幅提升。使用复合焦磷酸铁钠正极和硬碳负极的传统钠离子电池目前最高能量密度约115Wh/kg，而使用同样正极的无负极钠电池，能量密度可以突破180Wh/kg，与磷酸铁锂电池相当。其应用场景不再局限于短途代步车，同样有能力搭载在家用轿车。

生产成本更低。无负极无需使用高成本硬碳负极，既省去了重量，也省了体积。电解液用量也比常规钠离子电池减少近1/2，同时减少了负极涂布和烘干工序，产线单位时间产出的电芯能量也大幅提高，从材料到制造成本均实现大幅压缩。搭配更便宜的铝箔，材料和生产双重省钱。

问：无负极钠电池目前面临的难题是什么？

王飞：作为一项全新技术，目前无负极钠电池已经完成了实验验证，并小批量试用。其大规模商用，仍需要一段时间的测试和验证。其规模应用，仍需要解决以下难题：

负极的稳定均匀自生成。需要开发专用电解液，保证钠的均匀致密自生成，并抑制副反应，否则就容易出现电池容量的快速衰减。若副反应严重，则会消耗活性钠，使用寿命比不上锂离子电池和普通钠离子电池，限制应用场景。

配套产业链和长期测试表征不完善。适配无负极电池的电解液和改性铝箔等尚无大规模供应商，需要企业投入自主研发和验证。车企、储能电站需要数年长期实测数据验证电池寿命与安全性，目前无负极钠电池仍需要时间验证和大量实测数据，为大规模量产做好准备。

问：请描绘钠电池的未来蓝图；电动车企业会全面使用钠电池吗？

王飞：锂电，主打高能量密度长续航乘用车、高端消费电子；钠电，垄断储能、短途交通、低温、低成本场景。二者不是替代关系，而是互补。二者共同发展，将完善我国电化学储能完整技术矩阵，避免单一技术路线风险。

钠离子电池是保障我国关键矿产自主安全，大幅降低储能与新能源车成本，补齐锂电低温、寿命、安全短板、加速风能光能等新能源普及，完善国家储能技术体系的国家级刚需技术路线。

行业发展分三个阶段，最终形成“以普通钠离子电池为基础、无负极钠电池性能升级”的双层产品体系：

短期（2026~2027年）普通钠离子电池大规模投产，首先实现“以钠代铅”，在铅酸电池的应用场景进行取代，在启动电源、微型代步车、电动两轮车等领域逐步普及。无负极钠电池完成各应用场景的样品测试验证，搭建量产线打磨工艺。

中期（2028~2030年）钠离子电池逐步进入储能电站等应用场景。无负极钠电池实现规模量产，续航、寿命大幅提升，配套上下游材料成熟，综合成本远低于普通钠电池，进入轻型动力甚至车用动力电池市场。储能和动力电池市场领域迎来三元锂、磷酸铁锂、钠电池多元共存的格局。

长期（2030年以后）固态无负极钠电池成为主流高续航平价电池，储能、短途车、北方家用车全面普及；高端长续航豪车依旧使用锂电池。新能源行业不再过度依赖锂矿，抗价格波动能力显著增强。

原标题：《钠电池改变储能市场“一锂独大”》

栏目编辑：郜阳

来源：作者：新民晚报 张炯强