美国与中国的钠离子电池竞赛：一场关乎能源安全和经济霸权的角逐

美国与中国的钠离子电池竞赛：一场关乎能源安全和经济霸权的角逐12月23日，一条关于美国和中国在钠离子电池技术领域展开激烈竞争的消息引发广泛关注。这场竞争不仅仅是一场技术角逐，更关乎着未来能源安全和全球经济霸权的重新洗牌

美国与中国的钠离子电池竞赛：一场关乎能源安全和经济霸权的角逐

12月23日，一条关于美国和中国在钠离子电池技术领域展开激烈竞争的消息引发广泛关注。这场竞争不仅仅是一场技术角逐，更关乎着未来能源安全和全球经济霸权的重新洗牌。美国媒体指出，钠离子电池技术有望打破中国在关键电池制造材料上的垄断地位，这在美国与中国的贸易关系紧张以及美国国内电力储能需求持续增长的背景下显得尤为重要。

与目前广泛应用于手机、电网等设备的锂离子电池不同，钠离子电池技术依赖于纯碱，一种可以从食盐中提取的原材料。相比锂，钠资源更丰富、分布更广泛，这对于美国而言更是一个显著优势。中国需要通过化学合成法生产纯碱，而美国拥有全球92%的纯碱储备，生产成本低廉且供应充足，堪称“纯碱领域的沙特阿拉伯”。

尽管美国此前两次尝试成为电池制造强国均告失败，但此次，研究人员和企业家对钠离子电池技术的前景表达了更为乐观的预期。这部分归功于他们与美国两党政策制定者之间密切的合作关系。两党政策制定者积极推动现任政府实施一系列激励措施，并预计未来的政策可能包含相关关税，以进一步扶持钠离子电池产业的发展。

汽车电动化转型以及电池储能技术在保障美国电网稳定性方面所扮演的关键角色，都使得美国确保未来电池供应的任务刻不容缓。能源存储领域的专家认为，钠离子电池技术为美国提供了解决电池问题的第三次，也可能是最后一次机会。

为了推动钠离子电池技术的发展，一个由六个国家实验室和八所大学组成的研究联盟已获得美国能源部5000万美元的拨款。相比锂离子电池，钠离子电池具备诸多优势，例如更坚固、更安全。然而，由于钠的物理化学特性，钠离子电池目前在体积和重量方面存在一些劣势。

支持者认为，在许多应用场景中，钠离子电池的这些劣势可以忽略不计，例如用于大型固定式电池系统。这些系统可以在阳光充足或风力强劲时存储能源，并在非工作时段将能量反馈至电网。此外，研究人员还在积极研发更轻便的钠离子电池，未来有望应用于电动汽车。这项技术突破有望带来更安全、更经济的电动汽车电池，并在更广泛的温度范围内实现高效运行，即使在寒冷天气也能保持稳定的续航里程，从而有效弥补当前锂离子电池的不足。

阿贡国家实验室能源存储研究主任兼钠离子电池联盟负责人温克特·斯里尼瓦森（Venkat Srinivasan）强调，美国应从国家安全的角度优先发展钠离子电池技术。目前，全球锂离子电池供应链几乎完全依赖中国，中国不仅是关键矿物的主要精炼国，也是电池成品的最大制造国。

这种依赖并非危言耸听。中国曾多次限制电动汽车和可再生能源关键部件所需矿物的出口。最近，中国对稀土元素实施出口禁令，并加强了对锂离子电池核心材料石墨的出口管控。随着全球对电池依赖程度的日益加深，中国在该领域的主导地位已经远远超过了上世纪70年代初的石油输出国组织（OPEC）。

美国此前两次在电池技术竞争中失去领先地位，最终让中国后来居上：一次是在锂离子电池技术初步突破阶段，另一次则是在锂离子电池成本优化并迅速成为全球电动汽车领域主导技术之后。

总部位于丹佛的储能初创公司Peak Energy首席执行官兰登·莫斯伯格（Landon Mossburg）指出，如果美国能够迅速采取行动，便有望建立一个自主的电池能源体系，从而摆脱对中国的依赖。他的公司正在努力将钠离子电池引入美国的电网储能系统，并计划在2025年为公用事业公司和独立电力供应商建造一系列小型试点装置。

美国拥有丰富的天然碳酸钠（也称纯碱）储量，这是钠离子电池的主要原料。虽然纯碱可以通过合成获得，但直接开采更加经济。据斯里尼瓦森介绍，美国每年开采的纯碱约有一半用于玻璃生产，包括家庭窗户和啤酒瓶等。然而，目前中国是唯一能够大规模生产钠离子电池的国家。

莫斯伯格的公司正在与一家未透露名称的中国合作伙伴合作，采购钠离子电池并试图学习其制造技术。这一过程类似于过去美国公司在中国建厂时需要进行技术转让的情况，只是角色发生了逆转。如今中国在技术上处于领先地位，而美国则试图从中学习。

在旧金山湾区的Peak Energy工厂，数十名工程师正在研发如何将从中国采购的电池加工成大型集装箱电池组件，以替代公用事业公司目前使用的锂离子电池阵列。莫斯伯格表示，公司的最终目标是在美国建立一家钠离子电池生产工厂，但这一目标的实现可能需要数年时间。

与此同时，斯里尼瓦森领导的一个国家实验室和大学联盟正在着手改进现有的钠离子电池技术。最终目标是研发出能量密度可媲美当前低成本电动汽车电池标准（即磷酸铁锂，LFP）的钠离子电池组。LFP电池目前广泛应用于特斯拉Model 3、福特F-150闪电、野马Mach-E等基础车型，以及许多中国品牌车型。

然而，实现这一目标仍然需要克服许多技术难题。斯里尼瓦森指出，其中一个难题是如何优化钠离子电池的化学成分以剔除镍，这种关键矿物几乎完全由中国控制。另一个重大挑战是如何在有限空间内增加电池容量，从而提升钠离子电池的竞争力，使其与锂离子电池相抗衡。

钠离子电池最终能否成为锂离子电池在汽车领域的可行替代品，还取决于其他相关技术的进步。Lucid Motors首席执行官彼得·罗林森（Peter Rawlinson）表示，随着汽车技术的不断演进，未来搭载更小电池组的电动车可能达到与当前大电池组车型相同的续航里程。

莫斯伯格认为，要实现这一目标，不仅需要科学研究，还需要政策支持。例如，如果美国对进口中国商品实施广泛关税，Peak Energy可能会受到影响，除非钠离子电池能够获得明确的关税豁免。

尽管外界担忧下一届政府的政策可能阻碍美国下一代能源技术的发展，莫斯伯格仍然保持乐观。他说：“在与下届政府的交流中，我们了解到，两党对能源安全等同于国家安全的看法基本一致。无论是通过《通货膨胀削减法案》，还是关税策略，目标都是为美国的新兴企业提供成长空间，使其能够发展成为具有全球竞争力的企业。”