2030年，全(quan)球電動汽車市場(chang)(chang)(chang)將成為(wei)眾多汽車制造商(shang)爭奪的重(zhong)要戰場(chang)(chang)(chang)。挑(tiao)戰不僅在(zai)于爭奪市場(chang)(chang)(chang)份額，更在(zai)于找到足夠(gou)的鋰(li)資(zi)源(yuan)來滿(man)足數(shu)十億電動汽車的需求。鋰(li)資(zi)源(yuan)的稀缺性日益顯(xian)著(zhu)，而其他電池(chi)技術如鈉離子電池(chi)正(zheng)作(zuo)為(wei)潛在(zai)替代品逐漸被關注，盡管它們目前(qian)還無法與鋰(li)電池(chi)相(xiang)媲美。

我們將首先(xian)關(guan)注鈉離子(zi)電池(chi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)問題。能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)是影響電動車續航(hang)能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)關(guan)鍵因素。相比(bi)于成熟的(de)(de)鋰離子(zi)電池(chi)，鈉離子(zi)電池(chi)在能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)上存(cun)在劣勢。

普遍認可的(de)(de)鋰離(li)子(zi)電(dian)池的(de)(de)能(neng)(neng)量密度(du)(du)范圍是(shi)100到250瓦(wa)時/千克，而當前(qian)最優秀(xiu)的(de)(de)鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池能(neng)(neng)量密度(du)(du)僅為160瓦(wa)時/千克。盡(jin)管鈉(na)離(li)子(zi)電(dian)池技(ji)術(shu)的(de)(de)成熟(shu)度(du)(du)不(bu)及鋰離(li)子(zi)電(dian)池，但(dan)它正逐漸被重新重視(shi)，有望在鋰資源(yuan)匱乏的(de)(de)情(qing)況下成為理(li)想(xiang)選擇。

針對(dui)特斯拉是否(fou)會在其電(dian)(dian)動車中采用(yong)鈉(na)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池，以(yi)及(ji)鈉(na)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池如何(he)實現技術復蘇的疑(yi)問，我(wo)們不(bu)妨回顧鈉(na)離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池的發展歷程，它(ta)曾與鋰離子(zi)(zi)電(dian)(dian)池并行發展。

鈉(na)離子電(dian)(dian)(dian)池最初于20世紀70年代(dai)(dai)和80年代(dai)(dai)開始研(yan)(yan)發。但進入90年代(dai)(dai)，由(you)于鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)池的(de)商業潛力更(geng)加突出，鈉(na)離子電(dian)(dian)(dian)池逐漸失去(qu)了研(yan)(yan)究焦點。到(dao)了2010年左右(you)，隨著(zhu)鋰(li)原料的(de)大(da)量(liang)需求導致其(qi)價格(ge)大(da)幅上漲，特別是鋰(li)碳酸鹽價格(ge)相比(bi)2009年幾乎翻倍，人們重新開始關注(zhu)鈉(na)離子電(dian)(dian)(dian)池。

這表明(ming)，隨著對原材料(liao)價(jia)格的擔憂不斷加劇，鈉(na)(na)離(li)(li)子(zi)電(dian)(dian)池再次成(cheng)為關(guan)注焦點。從長遠來看，鈉(na)(na)離(li)(li)子(zi)電(dian)(dian)池的工作機(ji)制與鋰離(li)(li)子(zi)電(dian)(dian)池相(xiang)似，都基于離(li)(li)子(zi)在宿主結構間的嵌入機(ji)制。

此外，鈉(na)基電(dian)(dian)(dian)池(chi)的結(jie)構幾乎與市場上普遍的鋰(li)(li)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)相同(tong)。但在(zai)電(dian)(dian)(dian)極(ji)材料(liao)的選擇上，鈉(na)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)與鋰(li)(li)離子(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)之間(jian)存在(zai)著一些(xie)本質的差異(yi)。

鋰(li)離子(zi)電池依靠(kao)鋰(li)離子(zi)作(zuo)為(wei)充電載(zai)體，其正(zheng)極材(cai)(cai)料通(tong)常為(wei)鋰(li)基(ji)化合物(wu)，而負(fu)(fu)極為(wei)碳(tan)(tan)基(ji)材(cai)(cai)料。相對地，鈉離子(zi)電池以鈉離子(zi)作(zuo)為(wei)充電載(zai)體，正(zheng)極材(cai)(cai)料多為(wei)鈉基(ji)化合物(wu)，負(fu)(fu)極則常采(cai)用硬碳(tan)(tan)。

充(chong)電時，鈉離子(zi)從正(zheng)極移至負極，同時電子(zi)通過外部電路流動。放電過程(cheng)中(zhong)則(ze)相(xiang)反(fan)。這些差異產生了不同的優勢和劣勢，正(zheng)是這些特(te)點使鈉離子(zi)電池(chi)雖具備潛力，但目前(qian)還未得到(dao)廣(guang)泛應(ying)用。

首先來看(kan)優勢，鈉元素相(xiang)較于鋰的(de)最大優點在于其豐富的(de)存儲(chu)量和廣泛的(de)分布，這有助于滿足電動汽車電池(chi)需(xu)求的(de)持續增長。

鈉(na)的(de)豐度(du)約是(shi)鋰的(de)千倍(bei)，這不僅有助于建立(li)大(da)量(liang)原材(cai)料儲(chu)備，保障供應的(de)穩定(ding)和(he)市(shi)場價值(zhi)的(de)合(he)理性，同時，鈉(na)在全球的(de)分(fen)布比鋰更(geng)為均勻，有效減少了對特(te)定(ding)資(zi)源豐富國家的(de)依賴。

由于(yu)許多電(dian)動車的(de)(de)電(dian)池鋰(li)(li)來源于(yu)中(zhong)國，導(dao)致它們無法享受到(dao)7500美元的(de)(de)聯(lian)邦(bang)稅收抵免(mian)。增加鋰(li)(li)的(de)(de)供應能有效降(jiang)低供應鏈風險(xian)，同時(shi)促進北美電(dian)池產業的(de)(de)穩定發展，無需過度擔憂關于(yu)鋰(li)(li)限(xian)制的(de)(de)退稅和(he)關稅問題。

鋰的價格大(da)約(yue)為(wei)每噸570,000美(mei)元(yuan)(yuan)，而鈉(na)的價格卻(que)便宜(yi)390倍(bei)。這使得鈉(na)電(dian)池的成(cheng)本(ben)(ben)大(da)大(da)低(di)于特斯拉的鋰電(dian)池，低(di)至其1/7。舉例來說，特斯拉4680型號(hao)電(dian)池的成(cheng)本(ben)(ben)約(yue)為(wei)每千瓦時11美(mei)元(yuan)(yuan)，而鈉(na)電(dian)池的相應成(cheng)本(ben)(ben)僅為(wei)1.5美(mei)元(yuan)(yuan)。

低廉的(de)鈉(na)電池成本可能(neng)(neng)成為向鈉(na)電池轉變的(de)關(guan)鍵決策因素。同時，從(cong)海水中提(ti)取鈉(na)的(de)可能(neng)(neng)性為原材料來(lai)源提(ti)供了巨大的(de)潛力，有助(zhu)于(yu)減輕(qing)對環境(jing)和自然資(zi)源的(de)壓力。

鈉(na)(na)電池在安(an)全(quan)(quan)性(xing)和穩定(ding)性(xing)方面(mian)也展(zhan)現出顯(xian)著(zhu)的(de)優(you)勢。特斯拉的(de)合(he)作伙伴CATL的(de)副研究主(zhu)管指出，與現有(you)的(de)鋰電池相比，鈉(na)(na)電池的(de)著(zhu)火風(feng)險更低，這在安(an)全(quan)(quan)性(xing)方面(mian)是一個明顯(xian)的(de)優(you)點(dian)。

鈉(na)離(li)子(zi)電池在(zai)(zai)低(di)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)的表現同樣優于鋰離(li)子(zi)電池。研究人員進一步指出，鈉(na)離(li)子(zi)電池在(zai)(zai)零(ling)下(xia)(xia)20攝氏度(du)的環(huan)境下(xia)(xia)仍能維持超(chao)過90%的性能，即便在(zai)(zai)零(ling)下(xia)(xia)40攝氏度(du)，其性能依然(ran)可達到70%。

鈉離子電(dian)池的充(chong)電(dian)速度(du)(du)也(ye)極(ji)為(wei)迅速，能夠(gou)在短短15分(fen)鐘內從(cong)0充(chong)至(zhi)80%。鈉離子電(dian)池的理(li)想工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍(wei)是零(ling)下20至(zhi)60攝(she)氏(shi)度(du)(du)，而據某些資(zi)料顯示，其實際工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍(wei)可能更(geng)為(wei)廣泛(fan)，從(cong)零(ling)下70攝(she)氏(shi)度(du)(du)延伸至(zhi)100攝(she)氏(shi)度(du)(du)。

此外，得(de)益于電(dian)(dian)解(jie)液的(de)高(gao)沸(fei)點，鈉離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)在高(gao)溫環(huan)境下(xia)同樣能保持良(liang)好性(xing)能。與此同時，鈉離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)在運輸(shu)過(guo)程中(zhong)可以(yi)放電(dian)(dian)至0伏，有效避免了熱(re)失(shi)控的(de)風險(xian)，這是鋰離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)難以(yi)實現的(de)特點。

鋰(li)離子(zi)電(dian)池(chi)在0攝(she)氏度以下時其容量(liang)會迅速減少。例如，在零(ling)下20攝(she)氏度時，其電(dian)池(chi)容量(liang)僅為正常水平的(de)50%。高溫環(huan)境下，鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)正極電(dian)解液可能發生氧化，進而導致電(dian)池(chi)容量(liang)的(de)損失和加速老化。

另外，鋰(li)離(li)子電(dian)池在高溫環境下易(yi)發(fa)生爆炸(zha)，這是許多人對電(dian)動(dong)車持有負(fu)面觀(guan)點的原因之一。鋰(li)離(li)子電(dian)池引(yin)起的火災往往迅速蔓延，并且極(ji)難撲(pu)滅，同時產生的大量有毒煙霧對人體健(jian)康構成威脅。

在(zai)電(dian)池(chi)回(hui)收(shou)利用方(fang)面，這兩種類型(xing)的(de)電(dian)池(chi)都(dou)具(ju)有再(zai)生潛(qian)力，但(dan)鋰(li)離子電(dian)池(chi)在(zai)回(hui)收(shou)效率和環(huan)境(jing)友好性方(fang)面表現更(geng)佳(jia)。鈉電(dian)池(chi)簡單且無害的(de)化學結構有助于(yu)降低(di)對環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響，并(bing)增強(qiang)資源的(de)可(ke)再(zai)利用性。

特別值(zhi)得一提的是，鈉電(dian)池中(zhong)含有(you)較(jiao)少的有(you)毒成分(fen)，例(li)如鈷(gu)，這使得其生產(chan)和回收過程更加安全。這可能(neng)成為(wei)構建未(wei)來清潔、可持續(xu)能(neng)源產(chan)業的重要一步。

那么(me)，鈉(na)離子電池的(de)劣(lie)勢是什么(me)，它們又是如何克服這些挑戰的(de)呢？盡管鈉(na)電池具有取代鋰的(de)潛力，但在電動車領域的(de)應用仍面臨許多需要改進的(de)限制。

鈉離(li)子(zi)電池的(de)最大劣勢(shi)在于其能(neng)量(liang)密度(du)低于鋰(li)離(li)子(zi)電池。如前所述，鋰(li)離(li)子(zi)電池的(de)能(neng)量(liang)密度(du)范圍為100至250瓦(wa)時(shi)/千(qian)克，而(er)目(mu)前最優(you)秀(xiu)的(de)鈉離(li)子(zi)電池的(de)能(neng)量(liang)密度(du)僅為160瓦(wa)時(shi)/千(qian)克。

這一(yi)劣勢主要是由于(yu)鈉(na)元素比鋰(li)(li)更重、體積更大，且(qie)鈉(na)的(de)(de)還(huan)原能力強于(yu)鋰(li)(li)。因此，如果(guo)電(dian)動(dong)車(che)使用(yong)與傳統(tong)鋰(li)(li)離(li)子電(dian)池相(xiang)同尺寸的(de)(de)鈉(na)電(dian)池，那么其單次充電(dian)的(de)(de)行駛距離(li)將相(xiang)對較短(duan)。

此外，鈉離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)在體(ti)積能量密度(du)(du)方面(mian)也不及鋰(li)離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)，鈉電(dian)(dian)池(chi)為每(mei)(mei)升(sheng)365瓦時，相較(jiao)(jiao)之(zhi)下，鋰(li)離(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)的體(ti)積能量密度(du)(du)大約為每(mei)(mei)升(sheng)670瓦時。盡(jin)管鈉電(dian)(dian)池(chi)價格(ge)較(jiao)(jiao)低，但(dan)其存儲能量僅為相同體(ti)積的鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)的三分之(zhi)二。

在使用(yong)效率(lv)方(fang)(fang)面，鋰離子電池同樣(yang)略占(zhan)優勢。鋰離子電池能(neng)夠利(li)用(yong)電池中存儲的(de)大(da)約90%的(de)能(neng)量，而鈉(na)離子電池的(de)能(neng)量利(li)用(yong)率(lv)在80至85%之間。此外，鋰離子電池在充電效率(lv)和耐受更(geng)多充電周期方(fang)(fang)面也表(biao)現(xian)更(geng)佳。

在(zai)反復放電(dian)(dian)的過(guo)程中，鈉離子電(dian)(dian)池的電(dian)(dian)極容易(yi)發生(sheng)結構退(tui)化，通常能(neng)承(cheng)受大約(yue)3000個充(chong)放電(dian)(dian)周期。相比(bi)之下，某些類(lei)型的鋰離子電(dian)(dian)池在(zai)其化學(xue)組(zu)成上能(neng)夠承(cheng)受高(gao)達10000個充(chong)電(dian)(dian)周期。

然(ran)而，許多專(zhuan)家指出，隨著鈉(na)電(dian)(dian)池能量密度的不斷提升和充(chong)放電(dian)(dian)循環率的改進(jin)，鈉(na)電(dian)(dian)池的耐用性和競(jing)爭力正在逐漸增強。

從短期(qi)角度來看，雖(sui)然鈉(na)和鋰(li)都(dou)屬(shu)于(yu)元素周期(qi)表中第一組的(de)金(jin)屬(shu)，但鋰(li)在化學性(xing)質上(shang)具有更高的(de)優勢。鋰(li)位(wei)于(yu)周期(qi)表的(de)第三位(wei)，而(er)鈉(na)則位(wei)于(yu)第十一位(wei)，這(zhe)表明鋰(li)的(de)化學活性(xing)高于(yu)鈉(na)。

因此(ci)，從根本上(shang)講，鈉離子(zi)電池在能量(liang)密度或運行電壓方面難以超(chao)過鋰離子(zi)電池。雖然鈉電池在相同瓦時數量(liang)的(de)成本上(shang)可能更為經濟，但(dan)當應用于手機(ji)、筆記(ji)本電腦甚至汽車時，其(qi)較大的(de)體積和(he)重量(liang)成為了不利因素。

特斯(si)(si)拉(la)未來(lai)是否會在其電(dian)動汽車中(zhong)采用(yong)鈉離子電(dian)池(chi)(chi)呢？如果埃隆·馬(ma)斯(si)(si)克確實認真(zhen)考慮并(bing)投入鈉離子電(dian)池(chi)(chi)的研發，那么這種(zhong)電(dian)池(chi)(chi)有可能成為特斯(si)(si)拉(la)汽車中(zhong)的一種(zhong)標志性電(dian)池(chi)(chi)類型。

到目前為止，特(te)斯拉還沒有公開關(guan)于將鈉離子電(dian)(dian)池整合入其車型的官方信息，但有跡象顯示(shi)，他們(men)可能會在未來(lai)考慮(lv)采用(yong)這(zhe)項電(dian)(dian)池技術。

一種可能(neng)性是(shi)，如果鋰電池的(de)成本過(guo)高(gao)，特斯拉可能(neng)會(hui)將(jiang)鈉(na)離子(zi)電池作為一種備選(xuan)方案。在這種情況下，鈉(na)離子(zi)電池或許會(hui)應用于更經(jing)濟的(de)車(che)型(xing)中，比如埃隆·馬斯克(ke)未來可能(neng)開發的(de)自動駕駛出(chu)租車(che)或短途行駛的(de)車(che)型(xing)。

這將(jiang)有助于特斯拉在該市場(chang)細(xi)分領(ling)域(yu)保持競爭力，并(bing)減輕電(dian)池成(cheng)本的(de)壓力。如(ru)果鈉(na)離子(zi)電(dian)池在寒(han)冷氣(qi)候中運行表現良好(hao)，那么它們或(huo)許會(hui)成(cheng)為特斯拉向電(dian)動車客戶(hu)提供的(de)鋰離子(zi)電(dian)池的(de)替(ti)代選項。

顯(xian)然(ran)，這(zhe)種(zhong)決策將基于(yu)多重因(yin)素(su)，包括客戶(hu)是否(fou)接受這(zhe)種(zhong)變化(hua)。不限于(yu)特斯拉，其他(ta)(ta)主流電動汽車(che)制造商也(ye)在(zai)考慮將鈉離子電池(chi)納入他(ta)(ta)們的研(yan)發范圍。

將(jiang)鈉離(li)子(zi)電池應用于電動汽(qi)車，首(shou)先需要滿(man)足的是具備足夠的功率密(mi)度，以確保足夠的行駛距離(li)。滿(man)足這一要求后，制造商還會(hui)考慮電池壽命、制造成(cheng)本(ben)、充電速度等其他重(zhong)要因素。

當前，鈉(na)離(li)子電池(chi)在前兩個標(biao)準上尚顯(xian)不足，但這并不代(dai)表(biao)未來無(wu)法通(tong)過(guo)改(gai)進其化學組成而達(da)成這些目標(biao)。

在(zai)現(xian)實(shi)(shi)中(zhong)，鋰離(li)子(zi)電池技術(shu)同樣在(zai)不斷進(jin)步。事實(shi)(shi)上，技術(shu)的轉變是一個漫長的過程(cheng)。如果鈉離(li)子(zi)電池能夠充分發(fa)揮其(qi)潛力(li)，特斯拉很(hen)有可能會選擇采用它。

在(zai)過去，特斯拉已經開始轉(zhuan)向使用LFP（磷酸鐵鋰）電(dian)池。盡(jin)管這種電(dian)池在(zai)技術(shu)上仍屬于鋰電(dian)池，但它在(zai)很大程度上減少(shao)了對不那么可持續(xu)資源(yuan)的依賴(lai)。

中國(guo)的一(yi)些(xie)企業，例如(ru)JC，已經推出了(le)搭載鈉離子電池的電動(dong)車型。這些(xie)車輛的電池容量為(wei)25千(qian)瓦時，能量密度(du)達(da)到每千(qian)克120千(qian)瓦時。

比亞迪（BYD）也預計(ji)將很(hen)快(kuai)推(tui)出配備其自有鈉(na)離(li)(li)子電(dian)池的(de)電(dian)動車型。一旦鈉(na)離(li)(li)子電(dian)池的(de)研(yan)發完成并達到標準，特(te)斯(si)拉(la)便可(ke)以與專業的(de)電(dian)池制造商，如CATL這樣在鈉(na)離(li)(li)子電(dian)池技(ji)術領域處于領先地位(wei)的(de)公司合作(zuo)。

通過這種合(he)作，特斯拉能夠快(kuai)速接(jie)觸到鈉離子電池的最新進(jin)展(zhan)，并在專業(ye)支持的幫助下(xia)降低風險，這對特斯拉乃(nai)至整個汽車產業(ye)都將(jiang)帶來巨大(da)的好處。

電池(chi)行(xing)業巨(ju)頭CATL可(ke)能(neng)會在明年開(kai)始大規(gui)模生產(chan)(chan)鈉離子電池(chi)，與此同時，一(yi)些初(chu)創企業也在積極提升鈉離子電池(chi)的生產(chan)(chan)能(neng)力。

英國(guo)的(de)(de)Fadan公司自2011年起便一(yi)直(zhi)致(zhi)力于鈉電池技(ji)術的(de)(de)研(yan)發。同時，像中國(guo)的(de)(de)H Battery、法國(guo)的(de)(de)TM、瑞典的(de)(de)Alra AB以(yi)及美國(guo)的(de)(de)Naton Energy等公司都(dou)在積極推進(jin)鈉離子技(ji)術的(de)(de)商(shang)業化。

在短期內，鈉離(li)子電池可能主要用于對(dui)能量密(mi)度要求(qiu)不高但需要更長壽命(ming)的場合(he)，如固定(ding)式儲能系統。這或許能在一定(ding)程度上減(jian)輕對(dui)用于電動汽車的鋰離(li)子電池原材料的需求(qiu)壓(ya)力。

關(guan)鍵電池原材料的(de)(de)需求預計(ji)將大幅(fu)增(zeng)加，這不僅適用于北美，歐盟國家在(zai)向可再生能源(yuan)系統和(he)電動汽車過(guo)渡的(de)(de)過(guo)程中也將需要(yao)更多本(ben)地化的(de)(de)電池生產和(he)穩(wen)定的(de)(de)原材料供應。

雖然鋰(li)(li)離子(zi)電(dian)(dian)池目(mu)前在全球范圍(wei)內占據著主導(dao)地位，并(bing)且(qie)相較于基于化(hua)石燃料的(de)(de)技術，在減少氣候影響方面(mian)表現更佳，尤(you)其是在交通運輸領(ling)域。但鋰(li)(li)電(dian)(dian)池的(de)(de)制約因素在于，我們無(wu)法以理想的(de)(de)速度生產(chan)出(chu)足夠(gou)的(de)(de)基于鋰(li)(li)的(de)(de)電(dian)(dian)池來滿足電(dian)(dian)動車的(de)(de)生產(chan)需求，而(er)且(qie)長期(qi)來看鋰(li)(li)資源可(ke)能面(mian)臨枯竭的(de)(de)風險。

鈉離子(zi)(zi)電(dian)池的復興是一個引(yin)人關注的故事(shi)，這主要(yao)是因為電(dian)動(dong)汽車市場的激烈競爭給鋰離子(zi)(zi)電(dian)池帶來了特殊的挑戰。

雖然鋰離子電(dian)池在(zai)許多電(dian)子產品(pin)和電(dian)動車中已(yi)經成(cheng)為普及的選擇，但鋰資源的稀缺(que)正推(tui)高成(cheng)本，給整(zheng)個行(xing)業帶來(lai)重大壓(ya)力。

在這種(zhong)背景下(xia)，鈉離子(zi)電池作為(wei)一(yi)種(zhong)潛在替(ti)代方案浮現(xian)出來，特別是考(kao)慮到鈉資源的(de)豐(feng)富性，有(you)助(zhu)于緩解供應方面的(de)壓(ya)力(li)并(bing)減少生產成本。

相比于鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)，鈉離(li)子(zi)電池(chi)在(zai)成本和安全(quan)性方面擁(yong)有(you)顯著(zhu)的優勢。目前，它們唯一的主(zhu)要缺點是(shi)其能量密度低于鋰(li)離(li)子(zi)電池(chi)。

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