对储能电池系统的需求随着欧洲今夏热浪的来临而显著上升。 [AFP via Getty Images]
伴随着炎热天气席卷欧洲，美国电池企业的职员们观察到该行业的订单量大幅跃升。
Unigrid是一家总部在加州圣地牙哥的企业，它向普通家庭用户提供容量为9度电的储能电池产品。
欧洲各地民众面临酷暑时，一种经济考量应运而生——在电价较低的时段贮存电力，趁室外温度最高时用储存的电驱动空调，从而降低能源开支。
该企业的首席执行官陈汉胜透露，来自西班牙、法国、德国、荷兰等欧洲多国的订单纷至沓来。首批100台设备已完成交付，年底前还计划出货1000台。
该公司采纳了一项前沿技术方案：采用钠离子电池而非传统的锂离子电池。
行业专家为钠离子电池前景叫好，核心优势在于：相比锂离子产品，这类电池的生产与使用成本预期大幅下降，着火风险显著降低，同时能适应更宽广的温度环境，即便在零下40摄氏度亦能正常运行。
陈汉胜创立了Unigrid公司，该公司生产钠离子电池。 [Unigrid]
然而，怎样的设计才堪称最优与最安全，学术与商业领域尚未达成共识。不仅如此，近期已有多家美国电池厂商在这一赛道上遭遇挫折。
当下全球钠离子电池制造业中，中国凭借领先地位建立了先发优势，这促使美国同行必须加大力度方能奋起直追。
反观美国企业面临的吸引力在于一个可能的前景：完全依靠本土材料与制造工艺生产电池产品。
这与锂离子电池领域形成了鲜明对比——在后者，中国既垄断了原材料来源，又掌控了生产加工环节。
就Unigrid而言，中国的成熟产业链为其市场拓展铺平了道路。该公司目前所使用的钠离子电芯采购自中国，而非美国供应商。
陈先生指出，电芯来源的灵活切换不成问题。他补充说，一旦美国本土供应链成熟，公司有意转向国内采购——虽然这可能带来成本变化。
还需关注的问题是Unigrid产品中阴极所含的三价铬元素。电池运作时，充电阶段电子自阴极向阳极迁移，放电则反向流动。
对于这一设计，剑桥大学教授克莱尔·格雷（也是电池公司Nyobolt的联合创办人）提示，特定情境下三价铬或将转化为六价铬——一种具毒性与致癌性的物质。
她对BBC表示，若欲推广钠离子电池的安全特性，就应避免引入容易令公众担忧的化学成分。
华威大学研究者伊凡娜·哈萨（与Unigrid无利益关联）也指出，高充电水平下三价铬存在转化风险。但她认为通过精准调控电池内部电压，这类隐患可以得到有效管控。
她补充说，Unigrid的技术在化学安全方面的测试表现令人欣慰。
陈先生向BBC辩称，对材料毒性的疑虑往往被过度夸大。他强调Unigrid产品已达成欧洲销售认证标准，当前正接受美国市场的相应检验。
他指出，独立测试机构未曾诱发出六价铬的出现。他详述了测试方法：「我们已竭尽所能试图激发这种物质的产生，甚至进行过度充电试验……结果依旧未见六价铬踪迹。」
正极材料体系的选定和隔膜两侧电解质溶液的成分配比，对电池的性能指标与使用寿命构成了至关重要的影响。
部分制造方舍弃了铬元素，转而选用硬碳或焦磷酸钠铁（NFPP）作为正极材料。
格雷教授评述，业界对钠离子电池的可信度评价在过往数年间持续上升，这种信心的提升正促使该技术逐步渗入电网级储能市场。
据上年12月数据，较为廉价的锂离子品种磷酸铁锂电池的成交价约为每千瓦时81美元，而Unigrid的钠离子产品定价则接近每千瓦时100美元（约合人民币670元；新台币3,190元）。
受BBC访谈的多家厂商透露，钠离子电池的成本有望下探至每千瓦时30美元水位。
不过业界分析人士认为，实现这样的成本突破可能还要经过相当长的时间积累。
在能量密度上，钠离子电池仍然逊于锂离子电池。这一劣势意味着，若要输出相同电能，前者的体积与重量势必会有所增加。
尽管该技术近年不断迭代优化，但在智能手机等小型、高能耗终端设备上，钠离子电池的应用前景仍显有限。
行业普遍预计，钠离子电池的主要舞台将在大规模储能系统领域绽放。
美国西雅图的翡翠电池实验室联合创办人（由左至右）：史塔克斯（Aric Stocks）、施洛德（Kjell Schroder）及贝尔（David Bell） [Emerald Battery Labs]
美国西雅图的翡翠电池实验室联合创办人兼首席执行官贝尔宣称：「钠离子电池有望占领80%的储能市场份额。」
对于公司正在开发的产品设计方案，贝尔守口如瓶。
不过他披露，翡翠电池实验室当前同样依靠中国钠离子电芯研制首代产品——一款为车辆配套的12伏特辅助电池，已向美国若干商业车队供货。
贝尔对BBC讲述了创业初心：「经过市场调研，我们发现业界缺乏对该领域的重视，因此决定由翡翠电池实验室来填补这片空白。」
公司的后续策略聚焦于为美国制造的钠离子电池开发创新型阳极系统。
加州和科罗拉多州双地运营的高峰能源（Peak Energy）于今年6月宣布与通用汽车达成战略伙伴关系。两家企业联手的终极目标是培育美国本土的钠离子电池产业链，助力电网储能的大规模部署。
高峰能源当下同样借助中国电芯完成初期部署。但联合创办人兼总裁卡梅伦·威尔斯坦言，计划在2028年底前协力通用汽车在密歇根州筹建美国本地生产基地。
他辩称：「中国虽有先发之利，但在钠离子电池领域并未形成绝对的竞争壁垒。」
Alysm钠离子电池产自美国。 [Alsym Energy]
美企坚信自己具备参赛实力的首要因素乃数据中心驱动的电力需求暴增。同时，数据中心运营所耗能源亦是美国温室气体排放的重要推手。
这种电力需求的增长浪潮并非美国独有，全球多地包括英国都面临类似的上升趋势。
驻扎在美西俄勒冈州的ESS Tech首席执行官德鲁·巴克利在接受BBC采访时，将这一发展称为一大「机遇」。
巴克利指出，钠离子电池能够协助将绿色能源纳入数据中心的电力供应。加之该技术不需过多冷却投入，其整体运营成本相较锂离子方案预期会更加经济。
ESS Tech已联手美国企业Alsym展开合作。双方筹划于2027年交付数百兆瓦时规模的美国制造钠离子电池产品。
哈萨教授向BBC指出，钠离子电池的产业化大生产之路将「布满挑战」。
她进一步强调，尽管钠离子电池普遍被视为比锂离子产品更安全，但着火隐患仍未完全消除。
她指出，倘若相关企业能在此赛道实现突破，将为储能策略提供新思路，既能减少可再生能源的弃用，亦可能大幅降低用户电费负担。她表达了对该技术的充分信心，「我坚定看好这项技术。」
