鈉離子電池與鋰離子電池的比較分析

鈉離子電池在運作原理上與鋰離子電池相似，都是透過在負極和正極之間移動帶電粒子來儲存及釋放能量。其主要差別在於組成成分及供應離子的元素。鋰電池通過將鋰離子從負極移動到正極，而鈉電池則是移動鈉離子。兩者之間最大的差異在於能量密度，即電池在其重量和體積下能儲存多少能量。鈉離子電池的能量密度約為每公斤 175 瓦時，這比鋰離子電池低約 20%至 30%。鋰離子磷酸鹽電池的數字則提升至 205 瓦時，而鋰 NMC（鎳鈷錳氧化物）更達到 255 瓦時。

由於鈉離子較鋰離子體積大且重量重，因此較大的鈉離子電池在儲存空間上會面臨劣勢。此外，鈉離子電池的運作電壓較低。這並不意味著鈉離子電池毫無用處，但它確實存在一些限制。一些製造商如 CATL 和通用汽車/峯能正在推進更大規模的商業生產，因此我們或許能在不久的將來看到鈉電池的發展初期階段。

鈉的最大吸引力在於其可獲得性，與鋰相比，鈉在各地均可找到。然而，成分的豐富程度尚未轉化為大規模生產。此外，鋰在生產和使用上已經佔據了先機，儘管鋰的成本相對較高，但尚未低到足以顛覆整個行業的程度。「豐富」這一術語在此亦需謹慎使用。鈉的可獲得性廣泛，但並非鈉離子電池唯一的材料，例如在 JAC Motors 的 2024 年電動車中，還涉及其他成分的採購，如鎳和錳。大規模生產的啟動並非一朝一夕之事，供應鏈的發展和組織亦需時間。

儘管在這方面已有積極跡象，但鈉仍需進一步努力。

鈉離子電池在低溫性能上優於鋰電池

在低溫性能方面，鈉離子電池優於鋰電池。根據國際能源署（IEA）的數據，鈉離子電池在零下 40 華氏度時保留 90%容量，而鋰離子電池在相似的溫度下表現不佳。鈉的熱失控風險較低，這意味著鈉離子電池的單元產生的熱量較少，所需的保護系統也少於鋰離子電池。雖然並非意味著鈉離子電池是防火的，但這顯示它們在車輛事故中可能是一個更穩定的選擇。如前所述，CATL 和通用汽車已經在這一方向上有所行動，還有 HiNa 電池技術、Natron Energy（現為 Draslovka）等其他公司。

大部分專注於汽車應用，少數則針對數據中心供電。然而，鈉離子電池需要更多的應用才能真正挑戰鋰電池在行業中的主導地位。固定儲能是一個有前景的起點，支持電網的電池安裝不需要如電動車般面對相同的體積和重量限制。

如果您還記得 Betamax 與 VHS 的競爭，這是一個不錯的類比。Betamax 在某些方面優於 VHS，但最終 VHS 在規模和消費者鎖定上佔了上風。鈉離子電池面臨的障礙相當大。2025 年，全球鈉的生產量遠低於鋰。鋰的製造已相當成熟，具備具競爭力的 LFP 價格和穩健的供應鏈。最終，結果可能會以互補的方式發展。鈉離子電池能填補鋰無法應對的空缺，例如極寒天氣使用或混合電池，讓鋰發揮其優勢，而鈉則處理其他應用。

成功可能意味著更多選擇，這通常對消費者有利。