锂是目前电池世界的统治者，是手机、电动汽车和电网储存能量的电池的关键成分。

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但随着对电池供应链的担忧日益加剧，科学家们正在寻找减少电池技术中最昂贵、最不容易获得的成分的方法。目前已经有一些方法可以减少对某些元素的需求，比如钴和镍，但几乎没有办法取代锂。

不过，在过去的几个月里，中国的电池公司和汽车制造商纷纷宣布进军一种新的电池化学技术，用钠取代锂。如果这项技术能够达到这些公司的高期望，这些新的钠离子电池将有助于降低固定储能和电动汽车的成本。

2023 年 3 月，总部位于中国的汽车制造商江淮汽车（JAC Motors）发布了一款黄绿色汽车的照片，并称这是世界上首款使用钠离子电池制造的汽车。这款紧凑型汽车配备了由汉能电池制造的 25 千瓦时电池，一份新闻稿称该车的续航里程可达 250 公里。今年 4 月，中国最大的电动汽车电池制造商宁德时代（CATL）宣布，它已经开发出一种钠离子电池，计划在汽车制造商奇瑞生产的一款汽车上推出。上述四家公司均未回应置评请求。

钠基电池并不新鲜，但技术上的缺陷使其无法与锂电池竞争。芝加哥大学和阿贡国家实验室的电池研究员孟颖（Shirley Meng）说，钠离子电池通常损耗很快，而且它们的能量密度仍然低于锂离子电池。

这意味着为了存储相同程度的能量，钠基电池需要比同等的锂基电池更大更重。对于电动汽车来说，这意味着相同尺寸的电池续航里程更短。

在某些情况下，更重、更便宜的电池可能更可取，比如中国常见的小型、低端电动汽车。江汽宣布的续航里程与中国最受欢迎的电动汽车之一五菱弘光 Mini 相当，后者的长续航版本一次充电可行驶 280 公里。

钠离子电池比较容易占领的市场可能是固定存储设备，比如那些用于为家庭、企业或电网提供备用电源的装置。一些公司，如美国的 Natron 正在开发专门用于固定储存应用的化学物质，因为在这个领域，尺寸和重量不像在电动汽车中那么重要。

孟颖说，钠离子电池已经发展了半个多世纪，它们的性能一直在不断提高，在过去的十年里增长尤其迅猛。电池研究人员已经解决了与寿命有关的早期问题，部分原因是他们找到了更兼容的电解质（电池中帮助传递电荷的液体），作为钠离子电池的电极材料。研究人员还开发了更好的电极材料来提高电池的能量密度。

但钠离子电池突然流行的真正原因是，锂矿和加工设施很快就难以满足电动汽车电池暴涨的需求了。

世界上电动汽车或可再生能源基础设施所需的任何材料都不会很快耗尽。估算的储量表明，地壳中有足够的锂供数十亿辆电动汽车使用。但事实证明，增加从地下提取锂和其他材料并将其加工成电池的基础设施是一项挑战。在世界上的大多数地方，建造一座新矿可能要花上十年以上的时间。

由于人们对电动汽车的兴趣日益浓厚，锂的需求急剧上升，到 2022 年，电动汽车约占全球汽车销量的 13%。更高的需求导致价格飙升：碳酸锂（一种用于电池的材料）的价格在 2021 年 11 月至 2022 年 11 月期间大约上涨了两倍，随后终于开始回落。

孟颖说，锂价格的波动和稳步增长的需求为其他化学物质打开了大门。她补充说：“我认为钠被认为是缓解这种压力的良好替代品。”与锂不同的是，钠可以从一种丰富的物质中产生：盐。由于钠离子电池的原材料价格便宜，而且随处可见，如果更多的公司开始生产更多的钠离子电池，钠离子电池就有可能比锂离子电池便宜得多。

但是，如果市场环境为锂替代品打开了大门，它们也可以轻易地关上它。钠离子电池的命运很可能“与锂的成本直接相关”，卡内基梅隆大学电池研究员、钠离子电池公司 Aquion 的前创始人杰伊·惠特克（Jay Whitacre）说。

如果钠离子电池进入市场是因为成本和材料的可用性，那么锂价格的下降可能会让它们陷入困境。惠特克说，制造新电池并大规模生产已经够难的了，还要追上日益进步的锂电池技术就更难了，尤其是因为锂离子电池正越来越便宜。

最早可能在 2023 年年底，钠就可能最终用于中国的电动汽车电池，但这项技术可能不会取代锂。相反，电池领域可能会继续拓展和多样化，各家公司将针对不同情况开发更多的电池选择。正如惠特克所说，电池市场存在“角落和缝隙”，钠离子电池可能很快就会找到自己的位置。