工作原理与结构创新
锂离子电池通过锂离子在正负极间的嵌入与脱嵌实现充放电，其“摇椅式”工作机制（摇椅电池）确保了高效能量转换。正极材料多采用钴酸锂、磷酸铁锂等化合物，负极则以石墨为主，独特的层状结构容纳锂离子迁移。充放电过程中，锂离子与电子的协同运动保证了高能量输出。
性能优势与挑战
锂离子电池能量密度可达200-300 Wh，循环寿命超千次，且无记忆效应。然而，其对过充、过放敏感，需精确管理充放电区间（建议20%-80%）。此外，温度适应性受限，25℃为最佳充电环境，高温易引发热失控，低温则导致容量骤降。
应用场景拓展
从消费电子到电动汽车（EV），锂离子电池推动多行业变革。在EV领域，其替代铅酸电池使整车质量减轻80%，续航提升至400公里以上。航天领域，锂电支持卫星在轨校正和夜间作业，兼顾高可靠性与轻量化需求。未来，随着固态电解质技术突破，锂电能量密度有望突破500 Wh，进一步巩固市场地位。
钠离子电池：资源驱动下的技术突围
发展背景与技术突破
碳酸锂价格波动催生替代需求，钠资源丰富（地壳含量2.6% vs 锂0.006%）且成本低廉，推动钠离子电池研发。宁德时代第一代钠电池已实现160 Wh能量密度，-20℃下保持90%放电率，15分钟快充至80%。第二代产品通过AB电池系统集成技术，将钠锂混搭，突破-40℃极寒充放电瓶颈，性能逼近磷酸铁锂电池。
成本优势与规模化前景
钠电池原材料成本较锂电低30%-40%，规模化生产后有望进一步下降。EV Tank预测，2024年中国钠电池出货量将达2GWh，2025年规划产能60GWh。储能领域或成最大应用场景，预计2026年全球需求116GWh，占比超50%。宁德时代表示，钠电成本优势未来或超越铁锂电池，成为电网级储能的优选。
应用潜力与局限
目前钠电池能量密度（120-160 Wh）仍低于铁锂（180-220 Wh），短期内更适合低速电动车、基站备电等场景。但其低温性能卓越，在北方储能和特种装备中具不可替代性。随着正极材料（如层状氧化物）和负极硬碳技术优化，能量密度有望突破200 Wh，拓宽应用边界。
未来格局：互补共存与协同创新
技术融合趋势
锂-钠混合电池系统（如宁德时代骁遥电池）成为新方向，通过智能BMS分配负载，兼顾高能量与低温性能。此模式可降低对锂资源的依赖，提升系统安全性和经济性。
产业链协同升级
上游材料端，钠电池推动普鲁士蓝、聚阴离子化合物等材料研发；制造端，锂电产线兼容钠电生产，降低转型成本。政策层面，各国加码电池回收，欧盟《新电池法》要求2030年锂回收率70%，钠电池的环保属性将加速其合规化进程。
市场分化预测
真锂研究院墨柯指出，2025年后钠电池将在储能和低端EV市场占据20%份额，而锂电继续主导高端电动汽车和消费电子。两者形成“锂主高能、钠攻成本”的互补格局，共同支撑碳中和目标。