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1、前言
其实钠离子电池不是什么新鲜技术，早在上世纪70年代就有了，但因为能量密度低，特别是乘用车上，考虑到空间重量问题，钠电池显然不够看。所以锂电池出现后，钠电池被迅速放弃，但近期这项技术在行业里又被提起来了。
2、优点
首先，还是因为成本问题，全球最大的EV电池制造商宁德时代+曾透露过，计划到2023年开始建立钠电池供应链体系，由于仅仅是原料前驱体+配方不一样，钠电池可以和锂电池使用同样的生产线，加上钠电池平均比锂电池便宜1/5，总体产业链来说能够接近1/3的优化成本，而且最关键的是钠电池不需要钴元素，毕竟70%的钴元素在刚果民主共和国境内。
第二，钠电池可以在更宽的温度范围内运行，而且钠铁电池的工作温度范围比磷酸铁锂+还要宽最低可达零下30度，最高可达正60度。第三，钠电池相比磷酸铁锂来说，更不易燃烧，循环寿命也更长。特别是当前，电池起火是人们最重视的问题，今后如果你使用钠离子电池+的充电宝，是可以带上飞机的，因为钠电池不易起火，电池行业不是流行针刺试验+么，你看看钠电池用的是钻头试验，直接把包体豁开了都没事。
3、缺点
目前为止我们说的都是优点，有的小伙伴肯定问了，既然都是好处，为什么在电动车上没见过用电池呢?其实咱们刚才已经提过，钠电池之所以被锂电池干掉了，就是因为他的致命弱点在于能量密度，也就是单位体积内存放的电量要远远少于锂电池，这意味着钠电池比锂电池更大更重，这对于空间有限的电动汽车来说是一个非常大挑战。
第三、还有一个原因，就是钠电池的内部在循环过程中，离子不断脱嵌容易引起材料结构产生不可逆的相变，导致结构崩塌，这种崩塌虽然不会引起燃烧起火，但早期的钠电池化学界面稳定性比锂电池还差，与锂离子电池其实是很容易从石墨负极+中出来，能最大程度地放电。但是钠却很难进入石墨间隙，平均186个碳原子才能进去1个钠离子，而且钠离子一旦进去，还不怎么爱出来。说白了，本来等待运输的能量就不多，还没有载体来运，这就很尴尬了。
好在，技术也在逐渐发展，钠电池现在可以达到每公斤160瓦时，能量密度和铁锂电池差不多，而且钠电池有自己的专属需求，比如储能方面，现在宁德时代就打算把钠电池储能箱用在风力和水力发电站旁边，用来配平波峰波谷用电。现如今越来越多的机场、车站，尤其是拥有众多品牌超级充电站+的商圈都需要价格低廉的钠电池储能装置来平衡用电。可以这么说，在储能方面，钠电池已经早就开始与磷酸铁锂技术发生竞争了，目前国内试点都是按照每年千兆瓦时这个规模来算的，这个需求量显然是巨大的，我们电池行业俗称一个项目顶老头乐卖一年。
当然说到电动EV+，因为空间依然宝贵，所以对钠电池来说挑战仍然很大，钠电池目前也缺少一种标新立异的几何形态，来打出像比亚迪刀片电池+一样的市场营销度。要注意，刀片电池是利用物理学原理进行的营销，本质上是合乎逻辑的，加大了散热面积的同时利用片技术发挥了磷酸铁锂的长处。那么钠电池显然也需要从几何角度开发新的有利于钠元素发挥的工程模型。
钠电池的特性，相比锂电池来说钠电池更大更重，挑战非常大，不太适合用在乘用车。但钠电池的商业化属于曲线救国，他们在补能和储能方面因为廉价的材料、稳定的工艺以及良好的循环寿命仍然占有一席之地。
4、制备工艺
我们讲一下生产制备工艺，这玩意儿叫做普鲁士蓝+，是一种染料，你穿的牛仔裤就是这玩意儿染出来的。美国一家公司就采用这东西生产钠电池，它也很擅长以钠离子的形式储存能量。一般来说，它是一种相对简单的化合物。任何具有质量控制和过程控制的化工厂，利用言纯度普鲁士蓝提取钠电池原料，目前多数钠电池都是钠铁电池，而且正负极都含有钠元素，富含铁的钠材料作为阴极，使用富含锰的钠材料作为阳极。在电池这里顺便科普一下，因为得失电子的方向和电流方向相反，所以阴极是正极，阳极为负极。
钠电池的阳极和阴极材料都会利用沉积法附着在铝箔上，它是铝箔，涂有树脂材料的油经过层压工艺制成的。在两个电极之间，设计有隔板。目前行业里的具体方法就是用多种元素对极板进行掺杂，锚定晶格、减少相变，提高结构稳定性这是微观的东西，你可以简单理解这玩意儿和三元锂+层状结构类似，但钠电池更复杂，属于复合多相层状氧化物，而且最终导致游离钠含量过高，实验室中我们采用不同元素掺杂包覆来改善，溶胶凝胶法+、机械固相法，都可以改善游离钠的稳定性。那么钠电池正极是怎么生产的呢?这一点和三元锂电池+非常近似，机器都可以共用，如果你是个普通人，在生产线上没有我带着你，你都分辨不出来是在生产钠电池还是锂电池。目前主要有固相法和液相法来生产电池，前者是先把金属氧化物和金属钠球磨，球磨这道工艺就是原料在被开采或破碎成小块后，再次进行破坏让其颗粒变得更小的设备，说白了就是把原料倒进一个封闭的内部装满钢球的机器然后摇啊摇，最后混合均匀。混合均匀后进行煅烧，这种工艺方法最简单，但需要较高温度且产品一致性非常差。后来人们发明了液相法，就是通过金属盐和碱溶液进行沉淀来生成前驱体，前驱体这个词电池行业经常讲，其实说白了就是一种中间产物，在钠电池的制备中，这种前驱体是由氢氧化镍铁锰组成的，然后后续再加入碳酸钠混合均匀，进入煅烧，最终经过后续工艺就直接变成正极材料了，其余工序全部都是装配和检测，基本和锂电池一样，而且理论上这些设备和锂电池都是可以共用的，所以这让钠电池的制备变得更加廉价，很多钠电池都使用锂电池淘汰下来的设备，而且对产品并没有任何影响。比如球磨机、匀浆机、烘干机。
中国目前在钠离子电池方面处于领先地位，在全球目前计划或已经在建的20家钠电池工厂中，有16家位于咱们国家。在当前锂电池供应链中也是占据主导地位的，多数专家认为，钠离子电池有潜力与锂离子技术协同作用，缓解一些供应限制，而不是完全取代它。你可以想一下，为什么你现在插着充电枪很讨厌被人抢电分走功率，其实就是因为电网压力过大目前钠电池已经在欧美很多充电站作为备用电源了，在国外充电，有钠电池平衡系统的，充电功率都非常稳定。现在电网的电力负荷非常大，电网很难同时支持所有车辆充电。因此，车站放置大型固定电池，以平衡车辆的充电功率。
5、总结
10年后，我认为钠离子将在工业电力和电动汽车电网储能中占据非常重要的地位。在某些市场细分中，钠离子将是一个很好的选择。这是否包括主流乘用车还没有定论。我们可以看到未来可能会有一种更低成本的钠离子选项，可以是汽车上更低的装饰线，它可能没有完全相同的续航里程，但价格会更便宜。
我认为在锂离子磷酸盐中，你会看到钠离子占据市场份额。我的意思是，锂离子比钠离子领先几十年。所以在可预见的未来，肯定会在这方面占据市场份额。与任何新技术一样，成功通常伴随着规模，而钠离子电池公司尚未建立规模。跟上电池市场的增长规模将是安全矿山实现大规模市场渗透的最大挑战之一。新概念包装下可能又会呈现一轮所谓“新技术周期”
本文来自“懂车老王”
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