一项最新研究显示，中国企业生产的一款商用钠离子电池在制造一致性和多项关键性能指标上，已经可以与特斯拉的锂离子电池相抗衡，为这种低成本新型电池技术加快走向电动车和电网储能应用打开了前景。研究团队指出，若能在低温充电能力和能量密度方面取得进一步突破，钠离子电池有望成为电动汽车和大规模储能系统中更具成本优势的替代方案。
该研究刊登于 Cell Press 旗下期刊《Cell Reports Physical Science》，对象是一款已在中国乘用车和大型储能项目中投入使用的商用钠离子电池。结果显示，这款由中国企业 Hina 推出的电池在制造工艺均匀性和整体性能表现方面，已经接近目前特斯拉使用的锂离子电池水平。研究人员认为，这一发现意味着钠离子技术的产业化进程比许多业内人士此前预期的更快。
来自德国亚琛工业大学的电池研究人员 Moritz Schütte 表示，这批电芯在一致性、高倍率性能以及低温工况下的表现，使其对于固定储能、电网辅助服务以及对续航要求相对不敏感、但对成本和资源供应更为看重的短途或商用车辆具有吸引力。在材料层面，钠离子技术以钠替代锂作为核心载流离子，借助钠这种广泛存在且储量更为丰富的元素，有望显著降低电池原材料成本，并缓解长期供应链风险。
为评估这款中科海钠钠离子电池与特斯拉先进锂电池之间的差距，研究团队对 120 颗电芯展开了系统测试，采用电化学阻抗谱等无损检测手段评估其制造一致性。随后，团队在模拟真实使用情况的条件下，对电芯在不同充电倍率和 −20℃ 至 45℃ 温度范围内的功率和能量输出进行了测试。通过 X 射线成像和拆解分析，研究人员还对电池内部结构、极片尺寸、材料构成以及微观特征进行了细致表征。
分析结果显示，该钠离子电池的结构设计颇为成熟，采用无极耳、双铝集流体等设计，以降低内阻并改善温度分布均匀性，其整体布局与当前特斯拉电池架构高度相似。Schütte 直言，团队对这批电芯的一致性程度感到“惊喜”，认为其制造水平已经远超对“首批商用钠离子产品”的传统印象。在高倍率工况下，这款钠离子电池的输出能力也优于研究人员对早期商用品类的通常预期。
尽管表现亮眼，研究亦指出这款钠离子电池与顶级锂离子电池相比仍存在关键短板。在低温充电方面，电池性能仍显不足，频繁在低环境温度条件下充电的应用需要配套更加精细的热管理策略和运行方案。研究团队还在正极局部区域检测到异常偏高且分布不均的铜含量，这一现象引发了关于其在长期性能与老化行为中作用机制的进一步疑问。
目前，商业化钠离子电池在能量密度方面整体仍落后于最先进的锂离子产品，相关技术成熟度也相对较低。不过，研究表明，这类电池在低温、高负载环境下仍能维持较好的输出表现，使其在固定式储能以及寒冷地区运行的车辆应用中具有潜在优势。Schütte 表示，未来若能在摆脱镍、铜等金属依赖的同时保持有竞争力的能量密度，钠离子技术的吸引力将进一步提升。
下一步，研究团队计划重点提升钠离子电池在 0℃ 以下环境中的充电行为，以在严寒条件下实现更安全、更高效的充电。在材料体系方面，改进硬碳负极与电解液配方被认为是最具前景的方向之一。相关研究得到德国联邦科研、技术与航天部及联邦经济与能源部的资助，显示欧洲科研与政府部门正密切关注钠离子路线在新一代电池技术版图中的潜力。