全球首次！中國(guó)團(tuán)隊(duì)突破鈉離子電池：被扎穿也不爆炸

4月6日，中科院物理所胡勇勝團(tuán)隊(duì)在《自然·能源》上發(fā)文，搞出了一個(gè)自帶防火墻的鈉離子電池

他們?cè)陔娊赓|(zhì)中實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)巧妙設(shè)計(jì)：在常規(guī)工況下能保持良好導(dǎo)電性；而當(dāng)電池溫度異常升高至150°C以上時(shí)，電解質(zhì)會(huì)迅速自發(fā)固化，形成一道致密的物理阻隔層，將正負(fù)極完全隔離，從而從源頭上阻斷熱失控的發(fā)生。

這在全球范圍內(nèi)，是第一次在安時(shí)級(jí)的鈉離子電池里實(shí)現(xiàn)熱失控徹底阻斷。

為什么搞納電池？?jī)?yōu)劣勢(shì)分析

其實(shí)鈉離子電池的工作原理，跟你現(xiàn)在手機(jī)、電動(dòng)車?yán)锏匿囯姵貛缀跻荒Ｒ粯印?/p>

都是靠離子在正負(fù)極之間來(lái)回穿梭來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電。

區(qū)別在于：鋰電池以鋰離子為電荷載體，而鈉電池則以鈉離子為電荷載體。

鈉離子的優(yōu)勢(shì)

鋰資源不僅價(jià)格昂貴、儲(chǔ)量有限，而且地理分布高度集中；

相比之下，鈉資源在地殼中儲(chǔ)量豐富、分布廣泛，且我們?nèi)粘Ｉ钪芯徒?jīng)常接觸。

鋰在地殼中的含量只有0.006%，而且70%集中在南美地區(qū)。

這導(dǎo)致碳酸鋰價(jià)格不穩(wěn)定，2021年從5萬(wàn)/噸飆到60萬(wàn)/噸，2023年又跳水到10萬(wàn)/噸附近，2025年下半年又從6萬(wàn)/噸暴漲到近14萬(wàn)/噸。

鈉就完全不一樣，海水里要多少有多少。

碳酸鈉價(jià)格常年穩(wěn)定在每噸100到500美元之間，不到鋰的零頭。

除了資源不卡脖子，鈉電池還有幾個(gè)硬核優(yōu)勢(shì)：

1. 天生比鋰電池安全。鈉離子內(nèi)阻更高，短路時(shí)放出的熱量少得多；更厲害的是，鈉電池可以實(shí)現(xiàn)零電壓運(yùn)輸，極大降低了起火的風(fēng)險(xiǎn)。

2. 不怕冷。這可能是北方車主最關(guān)心的一條。磷酸鐵鋰電池在-20°C時(shí)續(xù)航直接打五折，而鈉電池在-40°C的極端環(huán)境下，容量依然能保持90%以上。

3. 循環(huán)壽命長(zhǎng)。寧德時(shí)代最新一代鈉離子電池的循環(huán)壽命已突破10,000次。若應(yīng)用于儲(chǔ)能電站，其使用壽命可達(dá)十余年，可靠性與耐久性均有充分保障。

鈉離子電池的劣勢(shì)也是明顯的

鈉電池最大的短板是能量密度偏低

目前量產(chǎn)水平在140-175Wh/kg之間，而磷酸鐵鋰能做到200Wh/kg左右，三元鋰更是高達(dá)250-300Wh/kg。

通俗點(diǎn)說(shuō)：同樣體積的電池，鋰電池能存更多電。

目前有些實(shí)驗(yàn)室里鈉電池也已經(jīng)突破了200Wh/kg，但量產(chǎn)穩(wěn)定性還在驗(yàn)證中。

雖然短期追不上三元鋰，但對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，這點(diǎn)差距正在變得不那么重要。

比如儲(chǔ)能電站，根本不追求小而精，空間有的是；重卡，需要的是低溫啟動(dòng)和快充，能量密度反而不是首要考量。

未來(lái)會(huì)怎樣？

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，鈉電池的低溫性能和安全優(yōu)勢(shì)比較明顯。

2025年，儲(chǔ)能已經(jīng)成為鈉電池最大的應(yīng)用市場(chǎng)，占比超過(guò)50%，全年出貨量同比接近翻倍增長(zhǎng)。

未來(lái)很可能形成如下格局：

• 鋰電池：主導(dǎo)手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)電子領(lǐng)域，以及高端電動(dòng)汽車——適用于對(duì)能量密度要求極高的場(chǎng)景；
• 鈉電池：主要應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能（如風(fēng)電、光伏配套儲(chǔ)能系統(tǒng)）及低成本短途電動(dòng)車——聚焦于“低成本”與“高安全”需求。

鋰主高性能賽道，鈉主低成本和高安全場(chǎng)景

當(dāng)然，這項(xiàng)研究成功，從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用，還需克服工程化、成本及大規(guī)模場(chǎng)景下的可靠性等挑戰(zhàn)。

過(guò)去十年，鋰電池解決了能用的問(wèn)題；

而接下來(lái)，鈉電池要解決的是用得起、用得安全的問(wèn)題。

如果這條路線走通，改變的不只是電池，而是整個(gè)能源世界的游戲規(guī)則。

你看好鈉離子電池的應(yīng)用嗎？