“钠”的前半生

被忽视的幼年

上世纪六十年代，石油危机迫使各国寻找新的替代能源，伏打电堆（1800年）、丹尼尔电池（1836年）、铅酸电池（1866年）......陆续诞生在实验室中，但由于它们无法满足人们对安全且高能量密度电源的需要，所以只能成为电化学电池史上的微光，而当时的钠硫电池安全性低，无法进行大规模应用，所以只是和其他电池一样波澜不惊地来了，走了。

石油危机下马拉汽车

而锂电池有着和钠电池全然不同的命运，1985年第一块现代锂电池诞生，这种轻量、可充电、高能量密度的电池很快被运用到了手机、电脑、电动汽车、储能等领域，生活中处处可见它的身影。2019年诺贝尔化学奖奖励给了锂离子电池的发展，“他们创造了一个可充电的世界”。如果说石油是大自然赐给人类的礼物，那电池则是自然的馈赠与科学技术技术进步的完美结晶。

2019年诺贝尔化学奖得主

在静默中成长

随着市场对锂资源需求扩张，中科院物理研究所的研究员胡勇胜高瞻远瞩，意识到全球锂资源储量有限，锂离子电池难以兼顾电动汽车和电网储能两大产业。

胡勇胜（中）

锂元素在地壳中的含量只有0.0065%，即使我们把地球上所有的锂元素全部集中起来，没有一丝一毫的浪费，用来生产电动汽车，也仅仅只能生产15亿辆特斯拉而已。而我国锂资源储量更是仅占全球6%，过度依赖锂离子电池，未来有可能会面临被“卡脖子”的风险。

图匮于丰，防俭于逸。在人们聚焦于锂离子电池时，胡勇胜注意到了聚光灯外的钠电池。

钠元素在地壳中的含量为2.8%，约为锂元素的430倍，储量丰富，再加上它和锂离子电池同属碱金属，有着相似的化学性质，无疑是锂离子电池最好的替代品。

他为自己定下目标，“做用户最需要的钠离子电池，这辈子只做这一件事”。一边是锂离子电池商业化发展如火如荼，一边是胡勇胜团队对钠离子电池静默的执著。

2011年，我国第一个兆瓦级锂电池产能电站在深圳并网成功，也是在那一年，胡勇胜团队研制出具有完全自主知识产权的钠离子电池。

立身扬名

除了储量丰富，钠离子电池还在温区、安全性方面有着锂离子电池无可比拟的优势。钠离子电池可以在-40℃到80℃的环境下工作，而锂离子电池工作温度在-20℃到60℃，但低于0℃时锂离子电池的性能就会下降，续航出现断崖式衰减。冬天手机耗电速度极快，不时罢工的罪魁祸首就是锂离子电池。

3月28日小鹏汽车起火自燃

此外，特斯拉、小鹏、比亚迪接连的起火事故，许多人对锂离子电池的安全性充满忧虑。而在电池安全对比实验中，钠离子电池表现结果优于锂离子电池。但是，没有绝对的安全，为安全付出的成本越高，安全性能才会越高，所以在应用中，要用高品质的材料和高质量的充电器让钠离子电池更安全。

没有一种能源是完美的，钠离子电池的弱点很明显——又大又笨重，这个致命的缺点扼杀了钠离子电池全面取代锂离子电池的可能。上天为钠离子电池关上了手机和新能源汽车的门，却为它打开了储能的窗。储能对电池体积和重量要求不高，如果钠离子电池能够在循环寿命和能量密度上提升性能，就有机会取代锂离子电池，成为储能的首选电池。

钠离子电池已经逐渐从实验室走向了规模化应用，锂离子电池一枝独秀的局面必将被打破，各种类型的电化学电池将百花齐放、互相补充，成就一个充满动力的未来。

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