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盐电池即将颠覆电动车和电网储能

New Scientist2026年7月7日 12:00

CATL的钠离子电池在展会上展出 VCG/VCG通过Getty Images 2月5日,一辆黑色轿车在中国北部的冰雪赛道上以每小时95公里的速度驶过,当时轮胎爆裂,释放出一阵白色的雾气,温度达到了-32°C。车辆顺利停下,没有打滑进雪堆里。这是为了展示即使是在最恶劣的条件下,长安汽车新系列电动车也不受阻碍,其中包括第一款量产的钠离子电动车。长安的Nevo AO6型号预计将于今年晚些时候上市,搭载了由能源储存巨头CATL制造的新一代更强大的钠离子电池。虽然大多数可充电电池都是由锂这种关键矿物制成,但这种电池是由盐制成的,盐是一种更丰富的,因此更便宜的材料。如果钠离子电池的性能几乎与锂电池相当且价格更低,它们可能会挑战锂的主导地位。这可能为其他类型的电池铺平道路,以便有一天每一种类型的设备都可以拥有自己偏好的电池化学成分。伦敦女王玛丽大学的玛利亚·克雷斯波-里巴德尼拉(Maria Crespo-Ribadeneyra)表示:“这只是电池革命的开始,我们将看到大量新电池进入市场并针对特定细分市场。”“钠是一种先锋,可以证明超越锂的世界是可能的。”虽然钠离子电池的前身由福特公司于1966年创造,但公司在过去15年中才开始认真开发该技术,因为电力网和汽车的电气化提高了对锂离子电池的需求。钠离子电池与锂离子电池的工作原理相同,但电解液中溶解的是钠,而非锂,并且电极是不同的化合物。但由于钠的重量是锂的三倍,储能能力相同的钠离子电池重量更大。人们长期以来认为其潜力仅限于电网储存,因为较大的体积在大型设施中无关紧要,或者在小型电池续航有限的迷你电动车上。中国、德国和美国已经建了少量钠离子电网存储电站。美国最大的汽车制造商通用汽车刚与初创公司Peak Energy合作,建造更多电站。Peak Energy还向数据中心出售钠离子电池,数据中心可以在电价较低的时段储存电力。英国的Eleven Energy公司已开始安装钠离子家庭电池。如今,钠离子电池的规格已经改善,技术有可能进入一般电动车市场。德国亚琛大学的莫里茨·舒特(Moritz Schütte)和他的同事进行的一项最新研究发现,制造商Hina的钠离子电池在大多数参数上可与特斯拉的锂离子电池相媲美,尽管它仍然重三分之一。但CATL声称其钠离子电池的能量密度为每公斤175瓦时,可以与特斯拉等低价车型中的铁锂电池竞争。舒特表示,尽管钠离子电池在价格上尚未完全超越锂电池,但随着它们的扩展,这种情况可能会改变。“钠离子电池的增长速度很快,”他说。“这意味着生产成本越来越低。每一代的材料都越来越先进。我们不知道它的终点在哪里,能量密度会达到什么水平。”钠还有其他优势。锂的加工能量密集,并且往往会产生较大的碳足迹。中国控制了大部分这一产业,供应可能在地缘政治冲突中受到干扰,比如对于台湾的问题。此外,在零下气温下,锂离子通过电解液的移动速度较慢,这就是为什么手机在寒冷天气中会失去电量的原因。而在高温下,锂电解液可能会引发火灾或爆炸。但钠离子在电化学反应中产生的热量更少,从而降低了火灾风险,因此在冷却方面的开支可以减少。它们与电解液的结合力也较弱,因此在寒冷时速率下降较少。在中国寒冷北方的发布会上,CATL表示其钠离子电动车电池在-40°C(-40°F)时保持90%的电量。当电池被锯成两半时,它并未着火,甚至继续为一个灯泡供电。出席发布会的上海电动车博主Elliot Richards称钠离子电池为“锂的杀手”。虽然高端汽车可能会继续使用锂,但钠可能会主导经济型电动车、适用于冷热气候的车型、货运卡车以及电网和家庭能源存储,他说。“我们都低估了这将如何影响每个人的日常生活,”他说。“拥有[电动车]将会比拥有燃油车便宜得多;将电池带入您的家将会便宜得多;为您的房屋提供能源的供应商为您提供能源也将便宜得多。”

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