前几日全球最大的锂电池生产企业宁德时代召开产品发布会，正式推出了第一代钠离子电池。我们知道无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，都离不开最核心的元素——锂（Li）。宁德时代表示，目前会将钠离子电池和锂离子电池混搭使用，预计钠离子电池最快会在2023年实现商业化，至于锂电池和钠电池的区别不在这里展开了。
钠和锂，到底谁代表未来的电池技术方向。但是从这个争论，我联想到一件有趣的事，就是在半导体产业的发展历史上，也出现过一次材料之争，就是那场著名的“锗硅之争”。
说起半导体材料，我们首先想到的肯定是硅。但是世界上第一个半导体并不是硅做的，而是一种叫“锗（Ge）”的材料。发明晶体管的肖克利团队认为，锗比硅的导电性能更好，而且更有韧性不容易脆，所以他们用锗研制出了世界上第一只晶体管，并且因此获得了诺贝尔奖。但是后来，进入量产之后，锗的储量少分布分散的巨大短板就出现了。几乎没有比较集中的锗矿，这就为开采锗增加了巨大的难度。锗的价格甚至一度超过了白银。所以能够替代锗的材料——硅也就应运而生。硅的主要来源就是沙子，它的原料成本低，分布广，储量大，硅比锗更耐热。如果能用硅替代锗，那晶体管的成本就能够大大降低。终于在1954年的美国的一次展会上，硅的所有优势在工程师手中得到了验证，之后的英特尔创始人诺伊斯的团队。以硅片为基座，发明出了“平面印刷工艺”，也就是现代光刻技术的前身。这下，英特尔的硅集成电路彻底打败了德州仪器的锗集成电路，锗从此彻底退出了历史舞台。如今只有“硅谷”，而没有“锗谷”。
而今再回过头来看动力电池的“钠锂之争”，是不是觉得似曾相识？锂元素的全球储量很低，开采成本很高、分布不均匀，这就好像当初的锗。而钠元素，以盐的形式存在于海水中，储量充足、获取成本低，这就好像后来的硅。抛开技术层面不谈，单从商业化前景来说，钠显然比锂具有更大的想象空间。
当然，历史不能做简单的从某一两个维度进行类比，就好比说铝是地球的储量最多的金属，提炼成本也远比铁和铜的低，但是无论在工业上还是日常生活中都无法取代二者，所以这里我只是开个脑洞。今后关于动力电池的最新技术发展，还是需要在技术上有个突破性进展。
(文/晁群）
来源：分析测试中心
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