多年來(lái)，隨著電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，鋰電池利用率越來(lái)越高，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)傾向于使用鋰電池作為動(dòng)力，紅極一時(shí)的鋰電池一度形成了 " 有鋰走遍天下 " 的局面，但在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，鋰電池的缺點(diǎn)暴露出來(lái)，讓國(guó)家政府和企業(yè)紛紛將目光投在其他可替代鋰的元素上。日本經(jīng)濟(jì)新聞雜志更是直言不諱地指出，圍繞鋰電池替代品的全球競(jìng)賽已經(jīng)開(kāi)始 !

 

鋰電池——優(yōu)勢(shì)明顯，缺點(diǎn)也很明顯

 

20 世紀(jì) 60 年代，鋰電池誕生，90 年代日本索尼公司開(kāi)始將鋰電池商業(yè)化，與之前的鎳氫電池、鉛酸電池相比，鋰電池能儲(chǔ)存更多電能。此后，鋰電池開(kāi)始快速發(fā)展，在新能源汽車(chē)、個(gè)人電腦、智能手機(jī)等產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)揮出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，讓無(wú)化石燃料的世界成為可能。

 

但鋰電池也有明顯的缺點(diǎn)，其最大的缺點(diǎn)就是成本高，如果需要大規(guī)模儲(chǔ)存電能的話，就需要相應(yīng)的大型電池，據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的資料顯示，鋰電池蓄電成本達(dá)到了 1280 元每千瓦。

 

此外，鋰電池的另一個(gè)缺點(diǎn)是原材料分布極度不均，全球的鋰儲(chǔ)量?jī)H有 8600 萬(wàn)噸，相比之下，鈉、鎂、鋅的儲(chǔ)量要高得多。

 

科學(xué)家聚焦多種元素，有望替代鋰電池

 

基于此，科學(xué)家們將目光投入了成本小、儲(chǔ)量高的鎂、鋅、鈉等元素。

 

歐盟下多個(gè)國(guó)家高校研究機(jī)構(gòu)組成 " 歐盟鎂交互電池共同體 " 的研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目得到了歐盟資金的支持，目標(biāo)是研發(fā)能量密度超過(guò) 1000 瓦時(shí)每升，相當(dāng)于鋰電池的 2 倍。

 

2020 年，美國(guó)休斯頓大學(xué)一名教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出高能量鎂電池，可以應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)、再生能源系統(tǒng)的儲(chǔ)電池中，雖然目前電池還未足夠完善，但專(zhuān)家認(rèn)為，他們?cè)诎踩院托阅芨叩逆V電池中找到了研究方向。

 

同樣，日本正在研究正極使用氧化錳、負(fù)極使用金屬鎂的電池。與鋰電池相比，其潛力值得深挖。此外，日本還研究了鋅電池，其大大降低了電池起火的風(fēng)險(xiǎn)。

 

中國(guó)鈉電池橫空出世

 

說(shuō)到這里，很多人開(kāi)始疑惑，難道我國(guó)就沒(méi)有在新能源領(lǐng)域發(fā)力 ? 其實(shí)不然，今年 7 月，中國(guó)寧德時(shí)代公司發(fā)布一款鈉電池，具備迄今全球最高的能量密度和超快充特性，15 分鐘就能充電 80%，今后寧德時(shí)代公司將不斷提升鈉電池的能源密度，或在 2030 年形成基本產(chǎn)業(yè)鏈。

 

相比鋰電池，鈉電池有兩個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，一是成本低，鈉電池的正極材料可以選擇銅、鐵、鎳、錳等金屬，儲(chǔ)量豐富且成本更低。二是高低溫性能更優(yōu)異，高溫下，鈉電池自燃的可能性相對(duì)較低，低溫下，掉電的問(wèn)題相對(duì)更輕，更適合北方地區(qū)。因此，鈉離子電池或具有更大的發(fā)展前景。