中科院物理所在国际上首次发明了钠离子电池正极材料，不用钴，不用锂，用的是相对比较便宜的钠铜铁锰。负极材料开创性地用无烟煤来做材料，无烟煤是能够取得高碳比最便宜的原材料。这样，在核心的正负极材料、电压体系和电池设计中，实现了综合的全体系创新，从而降低电池成本和提升性能。

目前，我国在锂电池领域已经做到了世界级的突破，去年锂电池在电动汽车领域的渗透率已经超过20%。但是这也带来一个很大的问题，如果实现全面电动化之后，我国80%锂电池的锂元素-碳酸锂都要靠进口。

实现电动化的初衷是为了破解进口石油依赖问题，现在又遇到了一个新的资源依赖问题——锂资源80%在南美，跟石油一样面临着成本、战略安全等问题。科学家及经济分析师在十几年前就预见到，如果全世界的汽油车都变成锂电池驱动，南美洲可能就会成为新的中东。

除了电动汽车产业外，风电光伏也可能成为未来能源的重要供给路线，但新能源发电的间歇性与波动性对储能提出了很高的要求。电网的发输配用必须是联动的，所以对储能电池的需求会更大。如果未来储能或者新能源发电占到50%，配套5-10%的储能电池，那对电池的消耗量就非常大，甚至超过目前对动力电池的需求。

一般来说，电池成本等于原料成本加上制造费用，分析目前锂电池里面用的几种元素，钴是最贵的，所以有团队在研制无钴电池。镍也是相对比较贵的，过去几个月镍价格波动很大。锂也成了影响价格的重要因素，在过去1-2年内，碳酸锂价格每吨从4万元，最高涨到50万元，涨了10多倍。所以元素成本对于电池成本影响是非常明显的。

发展钠离子电池，就是希望在新的电池体系中降低元素成本，不用钴，不用锂，把它替换成更廉价的钠离子电池，从而实现电池成本大幅度降低。

钠离子电池在原理上跟锂离子电池是完全相同的，在制造工艺上也是类似的，目前和锂电池生产线设备是兼容的。把锂电池的正极材料、负极材料与电解液中的盐替换成含钠的材料即可，负极材料替换成无烟煤制备的负极，正极材料不用磷酸铁锂，用含铜的过渡金属氧化物。

这在战略上这是非常可行的，目前锂电池所有核心技术，包括工艺设备都可以借鉴。在第一性原理下实现降成本，1吨碳酸锂价格最高的时候是40-50万元，1吨碳酸钠的价格大概是2000-3000元，成本差距是巨大的。

对比钠离子电池跟锂离子电池，前者能量密度稍微低一些，能量密度目前最高超过160瓦时每公斤，但在低温充电、低温放电安全性与环保性上都有很大的优势，对比铅酸电池是碾压性优势，所以钠离子电池是一种高性价比电池体系。

钠离子电池能量密度不如锂离子电池，不适合用在手机、笔记本，包括一些长巡航无人机等产品，但在低速电动车，包括目前的A0级的车是它的用武之地。另外，规模储能是钠离子电池一个核心战场，未来在双碳战略目标下对储能要求非常高，这是个千亿到万亿级的新市场，是一个巨大的增量市场。

我国的钠离子电池发展现状

从国家能源安全而言，我国的基本国情为钠离子电池在中国的产业化提供了肥沃土壤。从能源结构来看，我国是一个富煤、少气、缺油的国家，致使我国成为煤炭使用量世界第一，二氧化碳排放量世界第一，石油进口量世界第一和天然气进口量世界第一的国家。当前，世界政治、经济格局深刻调整，能源供求关系深刻变化，我国能源资源约束日益加剧，能源发展面临一系列新问题新挑战。如何降低我国对外进口依存度，降低二氧化碳排放量，提高能源安全保障，改善生态环境是亟待解决的重大问题。能源绿色低碳转型是我国可持续发展的必然选择，我国政府对储能技术的研究开发和应用推广给予了高度重视，已出台多项支持政策。2015年09月26日，国家主席习近平在联合国发展峰会，发表题为《谋共同永续发展 做合作共赢伙伴》的重要讲话并宣布“中国倡议构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”。能源互联网是基于可再生能源的分布式、开放共享网络, 能源互联网的基础是储能。

面对如此庞大的需求，储能技术的发展迎来了不可忽视的机遇。钠离子电池技术在中国的商业化进程必将势不可挡，不仅能够在构建能源互联网中发挥重要作用，满足新能源领域低成本、长寿命和高安全性能等要求，还能够在一定程度上缓解由于锂资源短缺引发的储能电池发展受限问题，是锂离子电池的有益补充，同时可逐步替代环境污染严重的铅酸电池，推动我国清洁能源技术应用迈向新台阶，为我国能源安全和社会可持续发展提供保障。

从产业需求推动而言，我国的储能市场为钠离子电池在中国的产业化创造了必要条件。近年来，我国清洁能源产业不断发展壮大，产业规模和技术装备水平不断提升，为缓解能源资源约束和生态环境压力做出了突出贡献。但同时，清洁能源发展不平衡、不充分的矛盾也日益凸显，特别是清洁能源消纳问题突出，已严重制约电力行业健康可持续发展。中国科学院物理研究所陈立泉院士在最新召开的2020年储能国际峰会中多次倡导要大力发展储能技术，促电动中国，保能源安全。他对我国储能行业的现状做了详细分析，指出2018年全国数据中心共耗电1609亿度电，占中国全社会用电量的2.35%；2018年我国弃光、弃风、弃水电量共计1022亿度电；随着5G基站建设进程加快，我国至少需要新建或改造1438万个基站，存在155 GWh电池的容纳空间，对储能电池的需求必将大幅提升。面对巨大的储能市场，钠离子电池以其低成本、长寿命和高安全的诸多优势有望在低速电动车、电动船、数据中心、通讯基站、家庭/工业储能、可再生能源大规模接入和智能电网等多个领域快速发展，提升我国在储能技术领域的竞争力与影响力。

从核心技术层面来看，我国的技术储备为钠离子电池在中国的产业化做好了充分准备。我国在钠离子电池的研发方面处于国际领先水平，在核心材料体系方面具有完全独立自主的知识产权，部分专利还获得了美国、日本和欧盟的授权。这预示着我国不仅不会在核心技术方面遭遇卡脖子的危险，而且还有机会为钠离子电池争取更大的海外市场。除了关键材料的研发，相关企业不断有序推进关键材料放大制备和生产、电芯设计和研制、模块化集成与管理，推动钠离子电池的商业化进程。其中，国内首家专注于钠离子电池研发的企业——中科海钠公布的数据显示，钠离子电芯能量密度已接近150 Wh/kg, 循环寿命达4000次以上，高低温性能优异、安全性高、具备快充能力；并于2018年6月，推出了全球首辆钠离子电池（72 V•80 Ah）驱动的低速电动车，并于2019年3月发布了世界首座30 kW/100 kWh钠离子电池储能电站，标志我国在钠离子电池的应用示范方面走在了世界前列。目前，我国在钠离子电池产品研发制造、标准制定以及市场推广应用等方面的工作正在全面展开，为钠离子电池在中国的商业化奠定坚实的基础。

总之，在全球大规模储能产业快速发展的今天，特别是在众多电化学储能技术中，作为最接近锂离子电池技术的钠离子电池将凭借其独特的优势在储能领域拥有广阔的用武之地。我国钠离子电池在基础研究、技术水平和产业化推进速度方面都处于国际领先地位，已具备了先发优势。因此，无论从国家的政策扶持和市场引导等角度，还是企业自身技术发展和产业布局等角度，中国都有机会获得钠离子电池产业发展的主导权，引领钠离子电池技术与应用的发展趋势，率先在全球范围内实现钠离子电池的产业化和商业化应用。

全世界已有多家公司做钠离子产品，尤其宁德时代宣布做钠离子电池之后，国内也有很多新的钠电池创业公司出现。初创企业领跑，大企业开始布局，钠离子电池共识逐步确立，国家对钠离子电池是产业支持的新兴方向，希望钠离子电池真正实现从梦想到现实。