鈉離子二次電池（NIB）作為有望替代鋰離子二次電池（LIB）的技術(shù)迅速崛起，成為全球電池行業(yè)的關(guān)注焦點。其核心在于電池內(nèi)部正負極之間移動的電荷并非傳統(tǒng)鋰離子電池的鋰離子，而是鈉離子。當初固態(tài)電池出現(xiàn)時，也曾被認為會成為游戲規(guī)則顛覆者，但多數(shù)分析認為，鈉離子電池可能要到 2030 年左右才能實現(xiàn)商用化，之后還需要相當長時間需求才能穩(wěn)定。

鈉離子電池受到關(guān)注的原因，在于中國主要電池制造商接連推出的商用化及大規(guī)模量產(chǎn)計劃。比亞迪于 2024 年 11 月開始主要針對固定式儲能電池的鈉離子電池量產(chǎn)，年生產(chǎn)能力達 30GWh 規(guī)模的大型工廠也即將投產(chǎn)。寧德時代（CATL）則以 2025 年 6 月實現(xiàn)電動車用鈉離子電池量產(chǎn)及出貨為目標。比亞迪計劃不久后量產(chǎn)搭載鈉離子電池的電動車、電動摩托車、電動叉車等產(chǎn)品。目前來看，雖然價格稍高，但隨著量產(chǎn)擴大和制造成本降低，有觀點認為其很可能替代中國主流的磷酸鐵鋰（LFP）鋰離子電池。

相較于鋰離子電池，鈉離子電池主要有三大優(yōu)勢。第一，材料構(gòu)成廉價導(dǎo)致制造成本低。鈉比鋰便宜得多，且?guī)缀蹩梢詮暮Ｋ袩o限獲取，供應(yīng)穩(wěn)定。此外，鋰離子電池負極集流體需要銅，而鈉離子電池可以使用便宜的鋁。

第二，對高速充電及放電的耐受性出色。這得益于鈉離子在電解液中比鋰離子更容易移動的特性。

第三，耐低溫。由于離子移動性好，在零下溫度下性能下降也不大。據(jù)寧德時代稱，LFP 鋰離子電池在零下 10 度時勉強工作，而鈉離子電池在零下 40 度時電池性能下降也微乎其微。

鈉離子電池的主要挑戰(zhàn)大致有兩個。第一，能量密度稍低。這是因為鈉離子在負極容易還原為金屬，且難以提高輸出電壓。這可以通過正負極材料的開發(fā)來改善。

實際上，寧德時代已將量產(chǎn)型鈉離子電池的重量能量密度提高到 175Wh/kg，預(yù)計 2027 年后的第二代鈉離子電池將提升至 200Wh/kg，超過目前 LFP 鋰離子電池的水平。但代表電池小型化的體積能量密度仍然較低。因為鈉離子半徑大，電極材料需要更大的間隙，而且負極需要使用體積大的硬碳來代替鋰離子電池中使用的石墨，目前尚未看到明確的解決方案。

第二，目前生產(chǎn)成本高。特別是負極使用的硬碳制造成本高。硬碳是在 1000~1200℃下燒結(jié)特殊樹脂制成的，用椰子殼制成的材料受到關(guān)注，但它的價格比鋰離子電池用的石墨高幾倍，成為推高鈉離子電池制造成本的因素。制造成本的降低依賴于大量采購或新材料的開發(fā)。

正如在比亞迪的固定式儲能電池生產(chǎn)和寧德時代的電動車用電池生產(chǎn)中所見，鈉離子電池有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。比亞迪的目標是替代基于 LFP 的鋰離子電池，大幅削減成本。而寧德時代則計劃利用鈉離子電池的耐低溫性，在寒冷地區(qū)的電動車電池包中與鋰離子電池混合使用。這樣，除了單獨使用鈉離子電池外，還可以與現(xiàn)有鋰離子電池以混合形式使用，起到補充性能的作用。

從目前企業(yè)的動態(tài)來看，中國企業(yè)正在崛起。但普遍認為，源頭技術(shù)來自日本企業(yè)。在日本，日本電氣玻璃開發(fā)了固態(tài)電池版的鈉離子電池，并于 2024 年 2 月開始樣品出貨，這是中國制造商尚未追上的領(lǐng)域。此外，正極用硬碳由可樂麗開發(fā)，鈉離子電池用電解液由中央玻璃開發(fā)，備受關(guān)注。

在研發(fā)領(lǐng)域，東京理科大學(xué)的駒場伸一教授的研究室成果領(lǐng)先世界。有趣的是，比亞迪作為正極材料使用的 NFPP（Na4Fe3 (PO4) 2P2O7），是約 10 多年前日本名古屋工業(yè)大學(xué)開發(fā)的材料，這表明日本在鈉離子電池技術(shù)開發(fā)中擁有重要的源頭技術(shù)。

中國寧德時代在 2021 年開發(fā)了第一代鈉離子電池，強調(diào)其提供高能量密度、快速充電功能及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，同時在 - 20℃的低溫下也能發(fā)揮優(yōu)異性能。電池單元的能量密度為 160Wh/kg，僅 15 分鐘就能充電 80% 以上。

今年 3 月，寧德時代宣布正在開發(fā)第二代鈉離子電池，稱將為客戶提供接近磷酸鐵鋰（LFP）電池的性能特性，同時以更低的成本提供。隨后在 4 月，推出了鈉離子電池品牌 Naxtra，并宣布從 12 月開始量產(chǎn)。

此次首次生產(chǎn)的 Naxtra 品牌鈉離子電池，每千克具有 175Wh 的能量密度，這與目前許多電動車和大規(guī)模儲能系統(tǒng)中使用的磷酸鐵鋰（LFP）電池水平幾乎相當。

寧德時代預(yù)計，長期來看，其目前占據(jù)優(yōu)勢的 LFP 電池市場最多有一半可能被鈉離子電池替代。除了 Naxtra，還同時推出了可超快充的第二代 LFP 電池，該電池 5 分鐘充電可行駛 520 公里，在極寒地區(qū)也能 15 分鐘內(nèi)從 0% 充電到 80%。

比亞迪在 2023 年與華海控股集團為生產(chǎn)鈉離子電池設(shè)立了合資公司，2024 年開工建設(shè)工廠并成立了合資公司。

大眾持有 50% 股份的中國國軒高科宣布正在生產(chǎn)鈉離子電池。中國江淮集團今年初推出的電動車品牌釔為，在 2023 年 12 月宣布開始生產(chǎn)搭載鈉離子電池的電動車，之后沒有反饋。

在韓國，Ecopro BM 以 2026 年量產(chǎn)為目標開發(fā)鈉離子電池，LG 新能源也在 2025 年 “InterBattery” 展會上首次公開了鈉離子電池。

此外，三星 SDI 也在進行研發(fā)，SK On 將其視為下一代電池。鈉離子電池初創(chuàng)企業(yè) Energy11 正在與 Ecopro BM 合作，愛敬化學(xué)也計劃用負極材料硬碳開拓鈉離子電池儲能系統(tǒng)（ESS）市場。

歐盟也在推進鈉離子電池開發(fā)的大規(guī)模項目，21 個國家的科學(xué)及產(chǎn)業(yè)合作伙伴匯聚從電池材料開發(fā)到大型電池單元生產(chǎn)的專業(yè)知識，加速研究成果的實用化。

歐盟通過 “SIB:DE FORSCHUNG” 項目，計劃開發(fā)具備產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)可行性和競爭力性能的鈉離子電池活性物質(zhì)，目標是開發(fā)出可整合到現(xiàn)有鋰離子電池生產(chǎn)工藝中的示范電池單元。

全球電池企業(yè) Clarios也于今年 5 月宣布，與瑞典鈉離子電池企業(yè) Altus 簽署了用于汽車低壓移動應(yīng)用的獨家共同開發(fā)協(xié)議（JDA）。

根據(jù)此次共同協(xié)議，Altus 將專注于開發(fā)用于低壓應(yīng)用的鈉離子電池技術(shù)，Clarios 則利用其在電池管理系統(tǒng)（BMS）、軟件及系統(tǒng)集成方面的專業(yè)知識，設(shè)計電池系統(tǒng)。

隨著全球碳中和成為主要目標，能源新產(chǎn)業(yè)進入復(fù)雜多元化的發(fā)展階段，電池市場也隨之逐漸細分，各種技術(shù)的研發(fā)變得活躍。但鈉離子電池由于離子尺寸比鋰離子大，維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性困難，在產(chǎn)業(yè)化過程中面臨許多技術(shù)難題。

與固態(tài)電池一起，預(yù)計 2030 年左右將實現(xiàn)正式商用化，未來的發(fā)展備受關(guān)注。