对于电池的发展周期，行业有公认的进度表，那便是30年为一个周期。按照三十年一个周期计算，下一代电池的现身时间应在2020年左右。但直到2024年，下一代电池还没有走到大规模商业化阶段。
作为新能源汽车的核心部件，各方对此都高度重视，这不禁让人产生一个疑问，那就是为什么至今还没有新的突破？
30年周期没有失效，但电池的进展依旧漫长
新一代电池为何迟迟没有现身？这还要从电池的核心部分说起。
电池的基本原理是用高活性的金属材料制作阳极，用较稳定的材料制作阴极，阳极材料由于库仑力的原因会发生还原反应（丢失电子），电子流向阴极发生氧化反应（获得电子），电池内部（电解液）则发生阴极的阴离子流向阳极与阳离子结合，由此形成回路，产生电能。不同种类的电池，主要是正负极和电解液材料不同，每一代电池的突破之处也在于此。以铅酸电池和锂离子电池为例。铅酸电池正极的主要成分是二氧化铅，负极的主要成分是铅，电解液锂离子电池正极的主要成分是含锂的过渡金属氧化物、磷化物，负极的主要成分是碳材料。与铅酸电池相比，锂离子电池的能量密度更高，这是新能源汽车选择锂离子电池的主要原因。
发现新材料，是一个漫长的过程。
锂离子电池的正极材料在1980年就确定下来了，分别是钴酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂。但直到1991年，吉野彰摆脱负极锂金属限制，创新性使用石墨作为负极，才开发出了第一款商用锂离子电池。在锂离子电池之后，行业又发明了几种使用新材料的电池，如固态电池、钠离子电池。
固态电池的发展历史可以追溯到十九世纪。当时迈克尔·法拉第发现了固体电解质硫化银和氟化铅，开启了固态电池的研究序幕。不过由于涉及基础科学研究，固态电池的进展十分缓慢。直到二十世纪五十年代之后，科学家相继在固态电解质材料上取得了突破，固态电池的发展进程才加快了。到了九十年代，美国橡树岭国家实验室开发了新型固态电解质氮化锂磷氧。
除了材料创新，业界还在物理层面尝试让动力电池换新。动力电池按照形状划分可分为方形、软包和圆柱三种，方形的射击场份额最高，约为60%。以特斯拉为代表的企业希望用圆柱电池替代方形电池。
圆柱电池可以分为小圆柱和大圆柱两类，前者已经是成熟产品，后者是行业新兵。大圆柱电池的代表是特斯拉提出的4680圆柱电池（直径46毫米、高度80毫米的电池）。在特斯拉看来，这是提升续航、降本的最佳尺寸。
除了特斯拉，宁德时代、松下、LG等企业，也布局了大圆柱电池。但大圆柱电池也没有走到商业化阶段，4680电池已经难产。
固态电池最火，但不是未来？
固态电池是动力电池行业的顶流，承载着下一代电池的重任。
现在的动力电池的电解液都是液态，固态电池的电解液变成了固态电解质。按照电解液的形态划分，固态电池又分为准固态、半固态和全固态三种。准固态液体电解质质量百分比<5%，半固态液体电解质质量百分比<10%，全固态则不含有任何液体电解质。固态电解质具有更高的热稳定性，这能让动力电池使用能量密度更高的正负极材料，从而提高车辆的续航。在续航是测消费者购车时的最大顾虑的当下，固态电池无疑能让消费者打消顾虑，因此它也成为了行业追捧的香饽饽。目前，固态电池的技术路线分为聚合物、氧化物与硫化物三种路线，它们各有优劣。其中性能最好的是硫化物，是三种材料体系中离子电导率最高的，且质地较为柔软，可塑性强。日韩企业是硫化物的支持者，丰田、三星、松下都选择了这个路线。
其中最为激进的是丰田，它的成果也最丰厚。早在2012年，丰田就拿出了全球首款硫化物固态电池，其专利储备多达1300+项，位列世界第一。可见日本车企的高管虽然会发出一些贬低新能源汽车的言论，但他们的身体还是很诚实的。
不过，丰田也没法让固态电池量产。丰田曾在2017年宣布将在2020-2025年，推出十款以上采用固态电池的纯电车，随后却跳票了。2023年，纯电动汽车销量在丰田总销量中的占比不到1%。这主要是因为硫化物路线的技术难度太高。这种材料容易与正负极材料发生副反应，造成界面高阻抗，导致内阻增大。另外，它还容易与空气中的水分发生反应，释放有毒的硫化氢气体，这对生产、加工和运输环节提出了很高的要求，企业需要一些特殊手段。
目前，半固态电池的商业化进展比较快。
去年12月，蔚来创始人李斌做了一场直播续航测试，测试的对象就是半固态电池（容量为150度）。这款半固态电池包由蔚来汽车和卫蓝新能源合作开发，单电芯能量密度为360Wh/kg，整包能量密度260Wh/kg。采用了原位固化的固液电解质，无机预锂化的硅碳负极，纳米级包覆的超高镍正极。经过李斌实测，搭载150度半固态电池的ET7的续航超过1044km（剩余36km)，平均百公里能耗为13.2千瓦时。在测试的时候，李斌还表示，这款半固态电池包不会向第三方供货。目前，150度电池包非常难量产，产量比较低，良率也很有挑战。李斌说。
难产只是半固态电池的挑战之一，有业内人士透露，这或许是目前全球单位（每WH）成本最高的电池包，甚至超过了特斯拉的4680电池成本。无论是材料还是制造工艺，肯定都是最贵的。可以看到，即便是进展较快的半固态电池，现在也面临成本问题。
以此推导，全固态电池的普及之日更是遥遥无期。因此，固态点吃的问题不是是不是未来，而是什么时候能拉出来溜溜。
钠电池是未来吗？
如果回到电池进化的原点，半固态或者固态电池其实都不能算是真正的下一代电池，它们的正负极材料依然是锂离子，只是在电解液部分有创新。行业也在研发新的正负极材料，那就是钠离子电池。
相比锂离子电池，钠离子电池的优势并不是更高的能量密度，而是优秀的低温性能。
新能源汽车在冬季和高寒地区，续航会打折扣，这是由于锂离子电池不耐低温。
目前，锂离子电池的工作温度区间为-20℃-60℃，在我国东北地区，-20℃只是日常。钠离子电池可以在-40℃-80℃ 的温度区间正常工作，在-20℃ 环境下的容量保持率近 90%，在-40 ℃低温下可以放出 70%的容量，在高温 80 ℃时仍然可以正常循环充放电使用。
如果新能源能够使用钠离子电池，其市场覆盖范围自然会更广。另外，相比锂电池，钠电池的成本更低。
宁德时代、比亚迪都布局了钠电池业务。更重要的是，钠电池已经走到商业化阶段了。今年1月，全球首款搭载钠离子电池的新能源汽车江淮钇为花仙子钠电版正式向用户批量交付，这款车由中科海钠宣布与江淮钇为联合推出。在此之前，孚能科技与江铃集团合作推出的江铃易至EV3（青春版）也下线了。
钠电版花仙子为A00级车型，采用的钠离子电芯为中科海钠ME12圆柱电芯，其能量密度大于等于140Wh/kg，续航里程为252公里。江铃易至EV3（青春版）也是A00级车型，续航为251公里，孚能科技目前已投产的钠离子电池能量密度在140至160Wh/kg之间。
从数据上来看，这两款钠电池车型的续航明显要短一些。而新能源汽车的发展方向是续航越来越长，难道钠电池也不是动力电池的下一个选择？
这取决于能量密度和成本。磷酸铁锂电池就是在这两点的帮助下，在市场份额上超越了三元锂电池。现在，钠电池的能量密度已经接近磷酸铁锂电池，中科海钠在研钠离子电芯能量密度已超过160Wh/kg。此时，成本是否经济，就显得更重要。毕竟新能源苦电池久矣，广汽董事长曾庆洪和小米董事长雷军都公开吐槽过电池太贵。其中最重要的是相对成本，即相对于磷酸铁锂电池的成本。
浙江青钠董事长王子煊曾公开表示，当碳酸锂价格下探到10万元/吨时，钠离子电池的边际成本领先12%左右；如果碳酸锂价格回归到5万元/吨，钠离子电池的边际成本仅领先约5%。也就是说，当钠电池在成本上遥遥领先磷酸铁锂电池时，市场就有更强的推广动力。
鉴于江淮钇为的销量并不算好，难以通过终端的规模优势让钠离子电池降本。与磷酸铁锂电池相比，钠离子电池的现状是处于从1到N的起步阶段。
总的来看，无论是固态电池还是4680电池、钠电池，业界一直都在探索可能性，但目前还没有找到可以替代锂电池的选项。
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