寧德時(shí)代在在招股書上宣布，將在2023年實(shí)現(xiàn)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化，那么鈉電池是什么？它比以前的鋰電池好在哪里？為何鈉電池可以解決傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的難題？下面我們一起看看這個(gè)鈉電池到底是何方神圣。

鈉電池是什么？鈉電池又稱鈉離子電池，其充電原理就是利用鈉離子在正負(fù)極之間的嵌脫過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)充放電。這里的嵌脫過(guò)程，是指充電的時(shí)候鈉離子離開(kāi)正極，然后經(jīng)過(guò)電解質(zhì)進(jìn)入負(fù)極，與此同時(shí)，電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)過(guò)外電路也來(lái)到負(fù)極，從而保證了正負(fù)極的電荷平衡的一個(gè)過(guò)程。而放電的時(shí)候，這個(gè)過(guò)程完全倒了過(guò)來(lái)，鈉電池的工作原理其實(shí)和鋰電池差不多，只不過(guò)由于電解質(zhì)不同，兩者的名字有差別，但理論上幾乎是完全一樣的，本質(zhì)都是電池在充放電過(guò)程中正負(fù)極電子的移動(dòng)。

不過(guò)你可能想不到，其實(shí)鈉電池的發(fā)現(xiàn)比鋰電池還要早，但是因?yàn)殇囯姵氐哪芰棵芏雀?，放電功率也高，再加上循環(huán)壽命也比較長(zhǎng)，所以鋰電池才后來(lái)居上了。既然鋰電池如此優(yōu)秀，寧德時(shí)代為何還要推出鈉電池呢？相信大家都知道，自從鋰電池問(wèn)世以來(lái)，他在人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔镁驮絹?lái)越大，從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車，從太陽(yáng)能路燈到航空領(lǐng)域都離不開(kāi)鋰電池的使用。

那鋰電池的應(yīng)用前景如此廣泛，為何還要研發(fā)鈉電池呢？根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，目前全球的鋰資源總量超過(guò)了6200萬(wàn)噸，而我們國(guó)內(nèi)已經(jīng)探明的鋰資源量大概為450萬(wàn)噸。雖然這個(gè)數(shù)字占比全球資源的比重較高，但是就全球的鋰礦儲(chǔ)備來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)數(shù)字其實(shí)算是比較少的，因?yàn)槿虼蟛糠咒嚨V資源都在南美洲，我國(guó)目前還沒(méi)有比較大規(guī)模的鋰礦。所以，對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō)，鋰礦算是一種稀缺資源。因此，鋰礦的價(jià)格就在不停的漲價(jià)。有人統(tǒng)計(jì)了一下，在碳酸鋰漲幅最高的時(shí)候，一年內(nèi)的漲幅接近200%，一年不到的時(shí)間里，價(jià)格直接翻了一倍。

業(yè)內(nèi)人士稱，因?yàn)殡妱?dòng)汽車和離電池的市場(chǎng)需求越來(lái)越大，而我國(guó)大部分離礦需要進(jìn)口，所以鋰礦不得不漲價(jià)。除了資源可能面臨被卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)，鋰的提取工藝也相當(dāng)復(fù)雜，從蒸發(fā)池里提取出來(lái)，需要用到的萃取、分析等工藝還是20年前的鋰電技術(shù)，由此可見(jiàn)它的研發(fā)難度。但各種設(shè)備對(duì)電池的要求卻越來(lái)越高，為了滿足消費(fèi)者的需求，研發(fā)人員只能不停提高電池的使用壽命和能量密度，但這又造成了另一個(gè)無(wú)法解決的難題，那就是鋰離子電池的安全性問(wèn)題。

比如，最近這些年來(lái)發(fā)生了很多電動(dòng)汽車起火的事情，雖然有時(shí)候外部原因例如內(nèi)部放水、過(guò)充過(guò)放等也是起火的直接原因，但是鋰電池本身的特性才是根本原因。根據(jù)有關(guān)人士透露，純電動(dòng)汽車著火的原因是因?yàn)殡姵貎?nèi)的熱量未按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行釋放，當(dāng)這些沒(méi)被釋放的熱量積累到一定程度，溫度就能達(dá)到燃燒物的燃點(diǎn)，這種現(xiàn)象一般叫做熱失控，它是游離電子本身自帶的特性造成的，一旦電動(dòng)汽車遇到某種外力，就可能發(fā)生著火。而這個(gè)難題，目前還無(wú)法得到有效的解決。因此，寧德時(shí)代的研究人員就將目光放到了可以作為電池替代品的鈉電池上。

為什么是用鈉離子電池來(lái)代替而不是別的什么電池呢？鋰是地球上目前發(fā)現(xiàn)最輕的金屬元素，而鈉僅次于它。除此之外，從元素周期表的位置上來(lái)看，鈉和鋰的化學(xué)性質(zhì)十分相似，因此從理論上來(lái)說(shuō)，鈉完全可以取代鋰作為制造電池的基礎(chǔ)。而且鈉還有一個(gè)非常關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)，那就是便宜。鈉的提取技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，所以用鈉來(lái)做電池成本是非常低的。原材料氯化鈉的價(jià)格是每噸幾千元，和鋰礦相比簡(jiǎn)直不要便宜太多。

值得注意的是，鈉電池直接解決了新電池技術(shù)的難點(diǎn)。以負(fù)極材料為例，在電池行業(yè)能做負(fù)極的材料有很多種，但研究人員一直沒(méi)有找到最佳選擇，直到我國(guó)的研究人員將碳作為鈉離子驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)，直接將電池的能效提高了七倍。而除了這些，鈉也因?yàn)轶w積較大，所以同樣大小的電池，它包含的密度就比鋰電池少，所以如果突然達(dá)到燃點(diǎn)，所造成的傷害也就比鋰電池小得多。再加上鈉和鋰相似的特性，就算是讓制作鋰電池的工廠和工人直接去制造鈉電池也是相當(dāng)容易的一件事兒。

至于大家關(guān)心的充電和續(xù)航的問(wèn)題也完全不用擔(dān)心，大家都知道現(xiàn)在鋰電池的充電速度已經(jīng)算很快的了，半個(gè)小時(shí)電量就能從20%漲到80%，但是鈉電池完成這一過(guò)程僅僅只需要10分鐘。鋰電池的“熱損耗”和電池衰減的難題，也被鈉電池解決了，而且因?yàn)殁c電池?fù)碛袃?yōu)于鋰電池的穩(wěn)定性，所以即使在零下幾十度的環(huán)境里，電動(dòng)汽車依然能保持良好的運(yùn)行。

說(shuō)到這里，鈉電池的有多好相信大家都有一個(gè)清楚的認(rèn)知了，就讓我們一起期待一下鈉電池產(chǎn)業(yè)化后，實(shí)際的效果到底如何吧。