比约恩·尼克维斯特（Bjōrn Nykvist ）

斯德哥尔摩环境研究所资深研究员

近年来，钠离子电池快速发展，宁德时代和比亚迪等制造商已经实现了钠离子电池的初步商业化。虽然钠离子电池的能量密度显著低于锂离子电池，但前者的充放电速率可以更快，寿命可以更长，并且可以忍受更低的温度。最为重要的是，制造钠离子电池用到的稀有原材料更少，这就意味着，钠离子电池会更具成本效益。因此，产业界始终认为钠离子电池至少可以在某些应用场景中取代锂离子电池（尤其是磷酸铁锂电池）。2024年，有不少学者评论称，钠离子电池已经取得了长足进步，能够胜任部分电动汽车应用场景的工作，具体性能已经能够媲美数年前进入市场的磷酸铁锂电池。

2025年1月，斯坦福大学研究员阙宗仰（William Chueh）等人在《自然-能源》杂志上发表论文，详细阐述了钠离子电池在经济角度上是否真的能够赶超磷酸铁锂电池。

首先，钠离子电池的生产与锂离子电池极为相似，这意味着钠离子技术也会经历与锂离子技术相似的快速发展和工业化过程，比如制造流程中突出的规模经济和学习率。在锂离子电池研发的历史上，正是这些因素驱动了成本大幅下降。不过，随着时间的推移，材料相关费用在总成本中所占的比例会越来越大，因而限制了电池生产成本下降的空间。这个动态过程形成了由原材料成本决定的最低电池价格。

阙等人开发了一个模型框架，融合了技术路线图、经验数据以及对未来材料价格的预测。模型结果表明，到2030年，在阙团队考察的全部6048个实际应用场景中，钠离子电池在超过40%的场景里可以拥有与磷酸铁锂电池一较高下的能力。当然，同所有预测类研究一样，阙团队的这项研究也有很高的不确定性。他们的重要贡献之一就是用一个相当保守的场景阐明，钠离子电池的比能量将在2030年达到157 Wh/kg。如果在此期间出现意料之外的供应中断导致锂离子电池的关键材料价格上涨，那么钠离子电池在商业竞争力上追上锂离子电池的时间还会大幅提前。

值得注意的是，阙团队的研究结果可能确实保守了一些。宁德时代于2021年推出的钠离子电池已经应用于汽车，并且比能似乎已经达到了160 Wh/kg。另外，最近有消息称，他们的下一代电池比能将达到200 Wh/kg，并且将在2030年之前进入市场。

我们也有充分的理由对钠离子技术的前景保持谨慎，但总的来说，固定存储和可持续性等应用场景确实都有利于钠离子电池。从更宏观的角度来看，技术经济因素决定了钠离子电池必然具备在能源转型中发挥重要作用的潜力。不过，在具体应用中，究竟哪种电池技术会占上风仍旧是个未知数。当然，并非所有相关产业或细分市场都需要使用相同类型的电池，未来十年内很可能会有多种类型、多种化学成分的电池齐头并进。我们应当以合理的方式探索各种能够缓解原材料匮乏和可持续性欠佳等问题的技术发展路径。

——李威编译自Nature