12月23日消息,， 美國和中國正在圍繞鈉離子電池展開競爭,。美媒稱這項(xiàng)新型電池技術(shù)有望打破中國對關(guān)鍵電池制造材料的壟斷,，尤其是在全球貿(mào)易局勢緊張和美國電力儲能需求持續(xù)增長的背景下。

與當(dāng)前廣泛應(yīng)用于手機(jī),、電網(wǎng)等設(shè)備中的鋰離子電池不同,，這種新技術(shù)依賴于純堿，它可以從食鹽中提取,。相比鋰,，鈉的資源更豐富且分布廣泛。特別是對美國而言,，這種資源優(yōu)勢尤為突出：中國需要通過化學(xué)方式合成純堿,，而美國擁有全球92%的純堿儲備，生產(chǎn)成本低廉且供應(yīng)充足,，因此被譽(yù)為“純堿領(lǐng)域的沙特阿拉伯”,。

盡管美國此前兩次嘗試成為電池制造強(qiáng)國未能成功，此次,，研究人員和企業(yè)家則對前景更為樂觀,。部分原因在于，他們與兩黨政策制定者合作密切,，后者推動了現(xiàn)任政府制定的一系列激勵措施，并預(yù)計(jì)未來的政策可能包括相關(guān)關(guān)稅,，以進(jìn)一步支持該領(lǐng)域的發(fā)展,。

隨著汽車電動化轉(zhuǎn)型，以及電池儲能在保障美國電網(wǎng)穩(wěn)定性中發(fā)揮著不可或缺的作用,，美國確保未來電池供應(yīng)的任務(wù)顯得尤為迫切,。能源存儲領(lǐng)域的專家指出，這項(xiàng)新技術(shù)為美國提供了解決電池問題的第三次機(jī)會,，這可能是最后一次機(jī)會,。

一個由六個國家實(shí)驗(yàn)室和八所大學(xué)組成的研究聯(lián)盟，已從美國能源部獲得5000萬美元的撥款,，用于推進(jìn)鈉離子電池技術(shù)的發(fā)展,。相比鋰離子電池,，鈉離子電池展現(xiàn)了諸多優(yōu)勢，例如更堅(jiān)固,、更安全,。然而，由于鈉的物理化學(xué)特性,，這種電池目前在體積和重量上存在一定劣勢,。

支持者認(rèn)為，鈉離子電池的這些劣勢在許多應(yīng)用場景中幾乎可以忽略,，例如用于大型固定式電池系統(tǒng),，這些電池可在陽光充足或風(fēng)力強(qiáng)勁時存儲能源，并在非工作時段將其反饋至電網(wǎng),。此外,，研究人員還在致力于開發(fā)更輕便的鈉離子電池，未來有望應(yīng)用于電動汽車,。

這一技術(shù)突破或?qū)砀踩?、更?jīng)濟(jì)的電動汽車電池，并在更廣泛的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行,，包括在寒冷天氣中也能保持穩(wěn)定續(xù)航里程,，從而解決當(dāng)前鋰離子電池的不足。

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室能源存儲研究主任兼鈉離子電池聯(lián)盟負(fù)責(zé)人溫克特·斯里尼瓦森（Venkat Srinivasan）指出,，美國應(yīng)從國家安全的角度優(yōu)先發(fā)展鈉離子電池技術(shù),。目前，鋰離子電池的全球供應(yīng)鏈幾乎完全依賴中國,，而中國不僅是關(guān)鍵礦物的主要精煉國,，也是電池成品的最大制造國。

這一威脅并非危言聳聽,。中國多次限制電動汽車和可再生能源關(guān)鍵部件所需礦物的出口,。最近，中國對稀土元素出口實(shí)施禁令,，并加強(qiáng)了對鋰離子電池核心材料石墨的出口管控,。

隨著全球?qū)﹄姵氐囊蕾嚾找婕由睿袊谶@一領(lǐng)域獲得的主導(dǎo)地位已令上世紀(jì)70年代初的石油輸出國組織（OPEC）相形見絀,。此前,，美國已兩度在電池技術(shù)競爭中失去領(lǐng)先地位，讓中國后來居上：一次是在鋰離子電池技術(shù)的初步突破上,，另一次則是在其成本優(yōu)化后,，鋰離子電池迅速成為全球電動汽車領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)。

總部位于丹佛的儲能初創(chuàng)公司Peak Energy首席執(zhí)行官蘭登·莫斯伯格（Landon Mossburg）指出,，如果美國能夠迅速采取行動,，有望建立自主的電池能源體系,，擺脫對中國的依賴。他的公司正致力于將鈉離子電池引入美國的電網(wǎng)儲能系統(tǒng),，并計(jì)劃在2025年為公用事業(yè)公司和獨(dú)立電力供應(yīng)商建造一系列小型試點(diǎn)裝置,。

美國擁有豐富的天然碳酸鈉（也稱純堿）儲量，這是鈉離子電池的主要原料,。雖然純堿可以通過合成獲得,，但直接開采更加經(jīng)濟(jì)。據(jù)斯里尼瓦森介紹,，美國每年開采的純堿約有一半用于玻璃生產(chǎn),，包括家庭窗戶和啤酒瓶等。

然而,，目前中國是唯一能夠大規(guī)模生產(chǎn)鈉離子電池的國家,。莫斯伯格的公司正在與一家中國合作伙伴（未透露身份）合作，采購鈉離子電池并試圖學(xué)習(xí)其制造技術(shù),。這一過程類似于過去美國公司在中國建廠時需進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的情況,，只是角色已然逆轉(zhuǎn)。如今,，中國在技術(shù)上處于領(lǐng)先,，美國則試圖從中學(xué)習(xí)。

在舊金山灣區(qū)的Peak Energy工廠,，數(shù)十名工程師正在研發(fā)如何將從中國采購的電池加工成大型集裝箱電池組件,，用以替代公用事業(yè)公司目前使用的鋰離子電池陣列。莫斯伯格表示,，公司的最終目標(biāo)是在美國建立一家鈉離子電池生產(chǎn)工廠,，但這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可能需要數(shù)年時間。

與此同時,，斯里尼瓦森領(lǐng)導(dǎo)的一個國家實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)聯(lián)盟正著手改進(jìn)現(xiàn)有的鈉離子電池技術(shù),。最終目標(biāo)是研發(fā)出能量密度可媲美當(dāng)前低成本電動汽車電池標(biāo)準(zhǔn)（即磷酸鐵鋰，LFP）的鈉離子電池組,。LFP電池目前廣泛應(yīng)用于特斯拉Model 3,、福特F-150閃電、野馬Mach-E等基礎(chǔ)車型,，以及許多中國品牌車型。

然而,，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)仍需克服諸多技術(shù)難題,。斯里尼瓦森指出，其中之一是如何優(yōu)化鈉離子電池的化學(xué)成分以剔除鎳,，這種關(guān)鍵礦物幾乎完全由中國控制,。另一大挑戰(zhàn)是如何在有限空間內(nèi)增加電池容量,，從而提升鈉離子電池的競爭力，使其與鋰離子電池相抗衡,。

鈉離子電池最終能否成為鋰離子電池在汽車領(lǐng)域可行的替代品,，還取決于其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。Lucid Motors首席執(zhí)行官彼得·羅林森（Peter Rawlinson）表示,，隨著汽車技術(shù)的不斷演進(jìn),，未來搭載更小電池組的電動車可能達(dá)到與當(dāng)前大電池組車型相同的續(xù)航里程。

莫斯伯格認(rèn)為,，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，不僅需要科學(xué)研究，還需要政策支持,。例如,，如果美國對進(jìn)口中國商品實(shí)施廣泛關(guān)稅，Peak Energy可能會受到影響,，除非鈉離子電池能獲得明確的關(guān)稅豁免,。盡管外界擔(dān)憂下一屆政府的政策可能阻礙美國下一代能源技術(shù)的發(fā)展，莫斯伯格仍保持樂觀,。

他說：“在與下屆政府的交流中,，我們了解到，兩黨對能源安全等同于國家安全的看法基本一致,。無論是通過《通貨膨脹削減法案》,，還是關(guān)稅策略，目標(biāo)都是為美國的新興企業(yè)提供成長空間,，使其能夠發(fā)展成為具有全球競爭力的企業(yè),。”