▲中国汽车制造商比亚迪推出的海鸥电动车，是首批大规模生产的钠离子电动车之一。图片来源：Peerapon Boonyakiat / Alamy在今年四月的北京车展上，全球最大的电动汽车电池制造商宁德时代推出了一款技惊四座的产品：神行PLUS。据宁德时代称，该款电池单次充电便可实现超过1000公里的续航里程，足以帮助车主从广州开到武汉（或从伦敦开到柏林）。宁德时代国内乘用车事业部的首席技术官高焕在神行PLUS的发布会上骄傲地宣布：“（该电池）充电10分钟，续航600公里，真正意义上的实现了一秒钟一公里。”中国制造商正以其他公司无法匹敌的速度发布续航里程更长、充电时间更短且在产品寿命内充电次数更多的新款锂离子电池。到2030年，全球对电动汽车电池的需求量预计可飙升至现今的10倍。为抢占未来市场，世界各地的公司在新一代电池技术的研发上已展开了激烈的竞争。此股研发热潮受控制成本与缓解供应链瓶颈等不同因素驱动。麦肯锡在去年的一份报告中指出，从环境与气候变化的角度来看，全新的低碳电池技术也可能帮助人类减少在某些电池原材料的采掘和生产过程中所产生的碳排放量。中国经济学家任泽平在2022年就曾指出：“得新能源电池者得天下。”他认为，电池技术的发展和电池性能的提升是“决定新能源车实现长久发展的核心动力”。 磷酸铁锂 vs 三元锂目前，商用电动汽车的锂离子电池主要分两类：一种是使用铁和磷酸盐的磷酸铁锂电池，另一种是使用镍、锰和钴的三元锂电池。刘晨光是西交利物浦大学的助理教授，专攻电池材料。他告诉对话地球，这两种锂离子电池的最大区别是：三元锂电池的能量密度更高，但磷酸铁锂更为安全。一般而言，能量密度指同样重量下，一块电池所存储的能量有多少。它是衡量电池表现的关键系数之一。国际清洁交通委员会的助理研究员毛世越告诉对话地球，磷酸铁锂与三元锂电池在全球市场的占比几乎不相上下，但在中国，前者的受欢迎程度在近两年急速上升，因为它更安全。同时，毛世越提到，由于磷酸铁锂电池没有用到镍和钴这两种高价原材料，所以它更便宜。“（磷酸铁锂电池）可充电与放电的次数更多，它的使用寿命也更长。”毛世越补充道。同时，磷酸铁锂电池相比三元锂电池更为环保。这是因为，镍和钴都是重金属，可能对人体和环境（尤其是水环境）造成损害。这两种原材料的采掘过程会侵蚀土壤、破坏栖息地，并且削减生物多样性，因此对自然与当地社区造成破坏。尤其值得注意的是，为了振兴当地的采掘工业，印度尼西亚等国也已降低了相关的劳工与环保标准。在这些负面影响的作用下，电动汽车与电池的制造商面临的舆论压力与监督日益增加。由非营利环保组织“援助环境”（Aidenvironment）与挪威雨林基金会（Rainforest Foundation Norway）联合出版的一份报告指出，电动汽车的电池与车身的原材料位于“与人为毁林有最强关联性”的矿产之列。报告进一步提到，这使得全球汽车产业成为建筑业之后、第二大造成采矿性人为毁林的驱动因素。
寻找新可能虽然锂离子电池技术在未来几年内预计将不断推陈出新，但是中国与世界各地的公司也正不遗余力地研发完全不使用锂元素的下一代电池技术。这一趋势背后的原因是：目前的技术所使用的矿物来源十分有限，仅几个国家。这些矿物元素主要包括锂、钴、镍、锰和石墨，它们通常被称为“关键原材料”（critical raw materials）或“转型矿产”（transitional minerals）。它们集中的供应链可能造成价格动荡等问题。
对于研发新兴技术的中国企业而言，成本控制是主要原因之一。由于一块电池的成本大约是一辆电动汽车的40%，因此，能够降低其生产成本对于大打价格战的中国电动车厂商而言至关重要。专门关注中国电动汽车发展的新闻网站CnEVPost的创始人张家伟告诉对话地球，从2020年6月到2022年11月，锂离子电池的关键原材料碳酸锂的价格一路上涨14倍。这些电池使用的是一种可以从海盐里提取的、广泛存在的元素：钠2021年，在碳酸锂的价格一路高歌猛进之时，宁德时代推出了其第一代钠离子电池。“随后，不少公司也公布了他们在钠电池的布局，”张家伟补充道。然而，对于欧美公司而言，促使它们寻找替代技术的主要原因是其欠完善的采掘与冶炼供应链。通过避免使用所谓的关键原材料，欧美公司可以减少“地理与地缘政治的约束”，储能材料专家马克西米利安·费希特那（Maximilian Fichtner）如此向对话地球解释。费希特那是欧洲最大的电池研究中心之一——德国乌尔姆大学亥姆霍兹研究中心（Helmholtz Institute Ulm）的执行总监，也是乌尔姆大学与英国斯旺西大学的固态电池教授。他指出，“从不太丰富的、可能有毒且有时来自政治不稳定地区的材料向地球上蕴藏丰富的原料”进行转向至关重要。欧盟的电池法案等新政也在不断督促各国的电池企业削减自身产品的碳足迹，加强可持续生产。根据麦肯锡提供的数据，一块电池所隐含的温室气体排放量占到整辆电动汽车生产过程中隐含的温室气体排放量的40到60%。一项先前的分析也显示，若要生产全球能源转型所需的钴，到2030年，该生产过程将导致至少470万吨的二氧化碳排放，几乎是2022年阿尔巴尼亚的全部化石能源与工业所产生的碳排放量。茱莉亚·奈美（Julia Naime）是挪威雨林基金会的资深供应链顾问。她告诉对话地球，削减某些“高风险”矿产与电池化学物的需求量可以帮助汽车产业降低其对生物多样性与森林产生的负面影响。但她同时警告，“也必须注意，以保证替代的电池化学物不会对自然和人类产生其他负面影响”。 钠离子明星从锰离子电池到锌空电池，不同的新型电池技术正在全球出现。锰与锌的储量都大于锂。位于德国的弗劳恩霍夫系统与创新研究所（Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research）在一份报告中指出，锂离子电池离商业化最近，而且可以达到与磷酸铁锂电池类似的表现，因此，它最可能成为下一代电池技术的领路者。
