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以高能量密度维持较长续航能力而被全球广泛应用于电动车的动力锂电池，终于开始面对钠离子电池的竞争，这场攸关电动车产业命脉的科技对决将在2023年拉开序幕，并在未来数年激烈厮杀。令人更为瞩目的是，中企在动力锂电池领域占有的绝对优势，极大概率会延续到下一代的钠电池上，不论哪种电池最后胜出，中国占据全球车用动力电池的领导地位在数年之内不易改变。
由于续航力与高能量密度优势，目前绝大多数动力电池都使用锂电池，但由于锂原料并非十分丰富，随着需求暴增导致价格疯涨，加上搭配阳极材料会用到较稀有的钴，也会影响未来锂电池材料的供应。而钠材料在全球分布均匀且极为丰富，占地壳资源达2.75%，相较锂仅有0.0018%，两者相差1500倍；反应在目前原料价格上，碳酸锂每吨约台币250万元，碳酸钠每吨仅台币6677元，差距为373倍。
钠电池不只主材料价格低，它使用的负极材料、电解液、隔膜、集流体都比锂电池便宜，例如钠电池集流体是铝箔，锂电池是铜箔，而且钠电池不需要使用钴这种仅在刚果生产的较稀有的金属。钠电池每一样原材料的价格都与错电池存在不小差距，一旦进入大规模生产，对生产成本的降低将更为可观。
此外锂电池安全性经常受到质疑，数起因电池质量与意外事故造成严重烧毁或致命的案例令人心惊。而钠电池安全性极佳，运作发热少、升温低，目前针对锂电池安全性所进行的各种实验均无法让钠电池起火。使用极为安全的前景被各方看好，多年来美日欧中都有不少厂商参与钠电池开发。
钠电池还有许多使用上的优点，包括：低温性能强，从摄氏-20度到+80度都能保持100%额定电量，即便到摄氏-40度也还能保有70%的额定电量；电池充放电量大、速度快，能提高电动车性能并减少充电时间。
钠电池开发的主要障碍有2项：能量密度较低、循环使用次数较少。能量密度低对电动车追求的续航力是致命伤，目前商用动力锂电池能量密度约在180~200 wh/kg，研发中的锂电池已能达到450 wh/kg。相较之下，蜂巢能源近日宣布推出的商用动力钠电池能量密度为110 wh/kg，宁德时代的钠电池则能达到160 wh/kg。业界估计，钠电池能量密度虽持续提高，但目前的研发进展可能会在能量密度200wh/kg遇到关卡。
至于钠电池另一弱项循环寿命，目前己推出的钠电池循环使用在2000到3000次之间，相较于磷酸铁锂电池的12000次，相差达4倍，仍有较大距离，要有4倍的价差才能弥补得过来。此外，在使用者经常诟病的充电时间问题上，钠电池15分钟能充电80%，较锂电池1~2小时充电60~70%就有显著优势。
业界人士分析，由于续航力是关键竞争力，未来能量密度较高的锂电池可能会成为高阶电动车的标准配备，平价车款会倾向于选用低价的钠电池，或使用快速更换电池方案。也有人提出以钠电池与锂电池混搭互补的AB电池方案，就可望很快地达到500km续航能力，这样就更能加速钠电池全面商用的进程。
在汽车上会使用的除动力电池之外，还有启动电池，目前以铅酸电池最多，钠电池性能较优，可能会先替代污染问题较严重的铅酸电池。其他各种商业或工业上的备用储能电源，价廉且安全性较高的钠电池也具有较佳的商业优势。而且钠电池不像锂电池，没有零电压状况下铜集流体劣化的问题，因此可以零电压保存或运输，安全性更有保障。再从制造过程来看，钠电池与锂电池活性材料不同，但生产方式相似，现有的锂电池生产线厂经过简单改装就能制造钠电池。
总之，去年第3季已有厂商开始试生产钠电池，今年起有更多业者推出商用版动力钠电池试水温，在安全与低成本两大诱因下，钠电池技术经过持续改进，将开拓一个新的动力电池时代，以目前各国钠电池技术与商用进程观察，中国仍将延续其全球动力锂电池霸主的优势，成为下一代钠电池的最大生产国。
来源：中时新闻网
