浙江
一項最新研究顯示，中國企業生產的一款商用鈉離子電池在制造一致性和多項關鍵性能指標上，已經可以與特斯拉的鋰離子電池相抗衡，為這種低成本新型電池技術加快走向電動車和電網儲能應用打開了前景。研究團隊指出，若能在低溫充電能力和能量密度方面取得進一步突破，鈉離子電池有望成為電動汽車和大規模儲能系統中更具成本優勢的替代方案。
該研究刊登于 Cell Press 旗下期刊《Cell Reports Physical Science》，對象是一款已在中國乘用車和大型儲能項目中投入使用的商用鈉離子電池。結果顯示，這款由中國企業 Hina 推出的電池在制造工藝均勻性和整體性能表現方面，已經接近目前特斯拉使用的鋰離子電池水平。研究人員認為，這一發現意味著鈉離子技術的產業化進程比許多業內人士此前預期的更快。
來自德國亞琛工業大學的電池研究人員 Moritz Schütte 表示，這批電芯在一致性、高倍率性能以及低溫工況下的表現，使其對于固定儲能、電網輔助服務以及對續航要求相對不敏感、但對成本和資源供應更為看重的短途或商用車輛具有吸引力。在材料層面，鈉離子技術以鈉替代鋰作為核心載流離子，借助鈉這種廣泛存在且儲量更為豐富的元素，有望顯著降低電池原材料成本，并緩解長期供應鏈風險。
為評估這款中科海鈉鈉離子電池與特斯拉先進鋰電池之間的差距，研究團隊對 120 顆電芯展開了系統測試，采用電化學阻抗譜等無損檢測手段評估其制造一致性。隨后，團隊在模擬真實使用情況的條件下，對電芯在不同充電倍率和 ?20℃ 至 45℃ 溫度范圍內的功率和能量輸出進行了測試。通過 X 射線成像和拆解分析，研究人員還對電池內部結構、極片尺寸、材料構成以及微觀特征進行了細致表征。
分析結果顯示，該鈉離子電池的結構設計頗為成熟，采用無極耳、雙鋁集流體等設計，以降低內阻并改善溫度分布均勻性，其整體布局與當前特斯拉電池架構高度相似。Schütte 直言，團隊對這批電芯的一致性程度感到“驚喜”，認為其制造水平已經遠超對“首批商用鈉離子產品”的傳統印象。在高倍率工況下，這款鈉離子電池的輸出能力也優于研究人員對早期商用品類的通常預期。
盡管表現亮眼，研究亦指出這款鈉離子電池與頂級鋰離子電池相比仍存在關鍵短板。在低溫充電方面，電池性能仍顯不足，頻繁在低環境溫度條件下充電的應用需要配套更加精細的熱管理策略和運行方案。研究團隊還在正極局部區域檢測到異常偏高且分布不均的銅含量，這一現象引發了關于其在長期性能與老化行為中作用機制的進一步疑問。
目前，商業化鈉離子電池在能量密度方面整體仍落后于最先進的鋰離子產品，相關技術成熟度也相對較低。不過，研究表明，這類電池在低溫、高負載環境下仍能維持較好的輸出表現，使其在固定式儲能以及寒冷地區運行的車輛應用中具有潛在優勢。Schütte 表示，未來若能在擺脫鎳、銅等金屬依賴的同時保持有競爭力的能量密度，鈉離子技術的吸引力將進一步提升。
下一步，研究團隊計劃重點提升鈉離子電池在 0℃ 以下環境中的充電行為，以在嚴寒條件下實現更安全、更高效的充電。在材料體系方面，改進硬碳負極與電解液配方被認為是最具前景的方向之一。相關研究得到德國聯邦科研、技術與航天部及聯邦經濟與能源部的資助，顯示歐洲科研與政府部門正密切關注鈉離子路線在新一代電池技術版圖中的潛力。
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