Science聚焦钠电，学术界、产业届大佬发声！

随着全球能源转型加速，钠离子电池因其资源优势和成本潜力引发关注。近日，《Science》以《Sodium batteries power up》为题，综合学术界与产业界观点，揭示了钠电技术的最新进展与产业化困境。

资源禀赋、技术瓶颈、商业门槛

钠作为地壳中第六丰富的元素，其储量是锂的1000倍以上，且可通过海水提纯获取。但钠离子半径较锂大33%，导致其在传统石墨负极中嵌入困难，能量密度长期徘徊在锂离子电池的50%以下。芝加哥大学电池化学家Y. Shirley Meng直言：“仅靠锂电难以支撑全球200倍的储能需求增长。”

过去半年，技术突破持续涌现：美国UNIGRID公司开发的硬碳-锡复合负极电池能量密度达170 Wh/kg，接近低端锂电水平；宁德时代第二代钠电能量密度提升至200 Wh/kg，较首代产品提升25%。哥伦比亚大学Dan Steingart评价：“进展令人惊叹。”

尽管技术突破频现，钠电距离大规模应用仍有三道难关。

首先是成本优势被稀释，锂价近三年暴跌70%，削弱了钠电的经济性。斯坦福大学团队在《自然·能源》的研究指出，钠电需将材料成本再降40%才能与磷酸铁锂竞争。其次是产业链断层，瑞典Northvolt等早期入局者因规模不足破产，印证商业化初期的高风险。更棘手的是政策波动——美国暂停新能源补贴与中国石墨出口限制，令全球供应链稳定性雪上加霜。

应对策略与外界声音

科研界正通过多路径突破钠电核心瓶颈。在负极材料领域，阿贡国家实验室团队发现，将硬碳的孔隙结构与锡原子结合后，单颗锡原子可捕获3.75个钠离子，显著提升储钠效率。与此同时，正极材料的创新更为活跃：休斯顿大学团队开发的层状NaVPO晶体结构，通过原子层间距调整使储钠能力提升15%，相关成果已发表于《Nature Materials》。

有机材料则为钠电开辟新赛道。麻省理工学院团队研发的TAQ有机正极，不仅在电解液中保持稳定，其能量密度更达到当前钠电正极的顶尖水平，该研究细节见《美国化学会杂志》。产业界同步跟进，比亚迪计划2027年实现30GWh钠电产能，而法国NAWATechnologies的钠电产品已应用于非洲离网储能系统。

许多专业人士对钠的未来态度不一。

由于钠离子研究的新进展，波尔多凝聚态物质化学研究所的化学家兼主任Laurence Croguennec说：“行业目前的兴趣非常高。”

UNIGRID首席执行官Darren Tan表示：“关于电池设计和性能的细节缺乏透明度。”

斯坦福大学的材料科学家William Chueh说：“技术进步将决定钠离子电池变得多么具有成本效益。”

哥伦比亚大学的电池化学家Dan Steingart的态度较为辩证：“目前面临的障碍不仅仅是技术性的，锂的低成本削弱了钠的主要卖点，钠离子电池制造商仍然规模太小，无法从规模经济中受益”，同时表示：“相信进步的即将到来，但我们对于钠离子电池的基本化学原理的认知仍处于早期阶段。”

（本文数据及研究成果均引自《Science》《Nature》等期刊及企业公开信息）

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