2019年我寫了一系列電動車及電池技術專欄文章，其中一篇登上綠學院當年度專欄文章排行榜第二名，來自綠學院引薦的演講邀約不斷，但我一個也沒有參加，因為我趕上電池產業的爆發期，人忙到啤酒肚都跑出來了。
這段期間，我仍持續閱讀綠學院其他綠色帶路人的電池技術文章，前一陣子聽說固態電池系列文章竟然超過40萬人瀏覽，超越我當年創的紀錄，原來關心電池技術的同好這麼多，看來介紹更多外卡選手的時候到了。
我在《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命？》一文提到，電池的球賽現在才四局下半，誰會取得最後的勝利還很難說。如能量密度是石墨（372 Ah／Kg）十倍的矽材料（3,579 Ah／Kg）、充電速度是石墨數倍的石墨烯、壽命是石墨十倍（1000次）的鈦酸鋰（10000-20000次），還有整個體系大改的鋰硫電池、鋰空氣電池、固態電池，甚至還有許多非鋰系的外卡選手在場外虎視眈眈，如成本較低廉的鈉、鎂電池，壽命較長的鋁電池等，都以不可思議的速度發展中。
今天我就來介紹去年（2021）一出場就轟動武林驚動萬教的一位外卡選手，也就是鈉電池。
2021年，寧德時代推出第一代鈉電池，能量密度達160Wh／kg，常溫下充電15分鐘可以充到80％，堪比磷酸鐵鋰電池。如果你不是行內人，看完這段文字你一定在想，鈉電池是誰啊？有這麼厲害？是世紀大騙局還是真革命？
電池球賽的第一局，「胖子」鈉電池輸給了鋰電池，這一輸就是40年
1970年代，當科學家在選擇電池材料時，是看著化學元素週期表在選擇的。還記得高中時代苦背的「鋰鈉鉀銣銫鍅」嗎？鋰（Li）與鈉（Na）在化學元素週期表上屬同一主族，性能相近，在電池原理上兩者也相近，都是透過不斷在正、負極間來回游動充放電。於是一幫科學家選擇了鋰電池，另一幫科學家選擇了鈉電池。
鋰是個游泳健將，而鈉在尺寸和重量上都比鋰肥了一大圈，也就是個胖子，想也知道，這個胖子自然游不過鋰。而且，這個胖子身上太多脂肪，儲存的肌肉密度不高，也就是能量密度不夠高，所以在電池球賽的第一局，鈉電池就輸給了鋰電池，這一輸就是40年。
因為鋰庫存有限，電池球賽五局上半，胖子鈉電池捲土重來，敗部復活
但是老天爺是公平的，十年河東、十年河西，根據2020年世界銀行的估計，電池材料中最重要的鋰金屬，若要滿足全球現在的需求，需要其地球庫存量的五倍，但地球沒有那麼多。而且開採鋰礦時，平均每噸鋰需消耗約200萬公升的水，鋰電池又需要用到稀土，這些問題都讓環保人士詬病。為了尋找替代材料，回頭發現，鈉在地殼中化學元素平均含量是鋰的423倍，在地球上分布廣泛，多到你家裡買的食鹽裡面都有，價格遠遠低於鋰，於是在40年之後，胖子鈉電池捲土重來，敗部復活！
一張表看懂鈉電池與鋰電池的戰力
我們之前談過六個判斷電池技術潛能的基本邏輯：能量密度高、壽命長、充放電速度快、耐熱耐寒、安全性高、達到可商業化的成本。讓我們用下表來比較鈉電池與鋰電池在這六個面向的戰力：
作者介紹｜顏文群
從小夢想要擁有一台大排氣量、開起來轟隆轟隆的車子。為了完成夢想，每天努力餵飽小豬。長大後，好不容易小豬也吃飽了，才赫然發現，搞什麼啊現在汽油車變成了電動車，開起來都沒聲音也沒排氣量！為了親手終結自己從小的夢想，善用自己在電池材料的專業，努力提升鋰電池效率，現擔任台灣碩禾電材總經理特助及綠學院綠色帶路人。
本文經授權轉載自綠學院（原標題：胖子鈉電池低價搶市！鈉電池對鋰電池的逆襲）
責任編輯／趙鳳玲
