2023年5月17日，法拉第研究所发布《钠离子电池：廉价且可持续的储能》报告，分析了相比铅酸电池和锂离子电池，钠离子电池在成本和可持续行、安全性、大规模生产等方面的优势，并指出英国是钠离子电池技术的领先者，这将为英国经济创造新的价值和就业机会。

报告认为，随着整合间歇性和不可预测的可再生能源的需求不断增加，电力供应部门迫切需要廉价的能源存储，尤其是表后（家庭或工作）储能系统的需求快速增长。钠离子电池（NIB）对于固定存储应用具有诱人的前景，在这些应用中，最重要的因素是生命周期运营成本，而不是重量或体积。钠离子电池是最有可能与现有的铅酸电池和磷酸铁锂（LFP）电池竞争。但在此之前，研究者必须通过以下方式降低成本：（1）提高技术性能；（2）建立供应链；（3）实现规模化生产。当前，由于供应链不成熟，钠离子电池公司目前生产的电池批量相对较小。 相比之下，制造商大量生产锂离子电池（LIB），具有显著的规模经济成本优势。

报告指出，钠离子电池的一般工作原理与锂离子电池相同，两种电池都在电极之间传输离子，充电时将离子存储在负极中，放电时将离子存储在正极中。但钠离子电池具有显著的材料成本优势，虽然性能尚需改进，尤其是提高电池能量密度和循环寿命，这将大大增加正处于商业化尖端的钠离子电池技术的商业吸引力。

一、钠离子电池优势

（一）成本与可持续性

由于钠的丰富性和普遍性确保了原材料供应的经济性和可预测性，钠离子电池应该比锂电子电池更便宜。 钠是第七丰富的元素，而且钠化合物是通过既定工艺从海水和石灰石中合成的。这意味着不存在钠稀缺的问题，而且可能有很多可能的供应商。未来，安全的供应和可预测的价格似乎是可能的。钠离子电池也不需要铜集电器，而铜集电器是许多锂电子电池中必需且昂贵的组件。钠离子电池制造商用更轻的铝代替密度大且昂贵的铜，从而降低了成本。

钠离子电池不使用钴，这是一种用于高能量密度钠离子电池的稀有且昂贵的金属。世界上大部分钴供应来自刚果，那里不受监管的采矿可能会导致社会问题。一旦生产和规模经济达到类似水平，钠离子电池的材料清单可能比LFP LIBs低20-30%。如果钠离子电池的能量存储、功率和寿命特性得以改进，成本将进一步下降。此外，钠离子电池不存在与铅酸电池和锂电子电池一样的安全、环境和伦理问题。例如，铅酸电池具有很高的回收率，但有可能泄漏铅。同时，锂、镍和钴等锂电子电池生产中使用的关键元素也在地理上集中，从长远来看，供应链可能会遇到瓶颈和短缺。

（二）安全性

钠离子电池比锂电子电池更具安全优势，而且更易运输，对安全关键型应用更具吸引力。具体来说，制造商可以在电池端子直接连接且电压保持为零的情况下运输钠离子电池。由于电池保持完全放电，火灾风险显着降低，并且不需要昂贵的安全缓解措施，从而降低了运输成本。相比之下，大多数锂离子电池的铜集流体在零伏时开始溶解，因此制造商必须在部分充电状态下运输锂离子电池。 这种储存能量的存在会在运输过程中产生安全风险。

此外，如果用户不小心处理锂离子电池，集流体仍然会溶解，导致性能下降、内部短路，甚至火灾。 这些问题在钠离子电池中不会出现。钠离子电解质还具有比传统锂离子化学物质更高的闪点（定义为化学物质可以蒸发并与空气形成可燃混合物的最低温度）。 因此，钠离子电解质不易着火，进一步降低了火灾风险。

（三）大规模生产

任何新电池技术商业化的一个重大障碍是需要建立和扩大新型制造方法。 一旦研究人员在实验室完善了电池，制造商就需要大量的资本投资来提高产量并降低单位成本。

供应链也需要时间来发展并达到降低材料成本所需的规模。虽然钠离子和锂离子活性材料的成分不同，但它们的合成和处理方式相似，生产过程基本相同。因此，现有的锂离子电池工厂和电池工厂可用于制造钠离子电池。 事实上，一些制造商已经以这种方式制造原型钠离子电池，而无需更换现有设施。

二、英国的优势

报告认为，钠离子电池提供廉价、可持续、安全且可快速扩展的储能，适用于不断扩大的应用领域，将为英国提供重要的商业机会。当前，英国已是钠离子电池技术领域的领先者，也是国际重要开发公司的所在地。因此，英国可利用现有优势以建立大规模的国内钠离子电池生产，并从整个供应链和下游应用中获得额外的经济效益。在此过程中，钠离子电池的供应链将使英国公司进入国际电池市场，开辟大量新市场，从而为本国创造就业机会和巨大的经济价值。

报告指出，如果英国要在国际竞争加剧的情况下抓住机会维持和扩大其地位，就必须进行重大而紧急的投资，包括：（1）扩大对钠离子研究的支持，以支持向制造业的过渡；（2）对示范项目的投资，以支持行业努力展示可靠性和大规模制造；（3）鼓励在英国建立大规模钠离子电池生产的重大激励和支持措施。