碳酸鋰價格持續高位震蕩。

11月17日，生意社數據顯示，工業級碳酸鋰國內混合均價為58.7萬元/噸，電池級碳酸鋰國內混合均價為60.4萬元/噸，碳酸鋰整體保持穩中偏強。生意社方面分析稱，目前鋰電產業鏈的電池廠相關企業多處于供不應求的狀態。

鋰資源供應緊張和鋰價暴增也讓業內開始思考其他動力電池路線，如鈉離子電池、鎂離子電池等。寧德時代董事長助理孟祥峰日前公開表示，通過鈉離子電池產業化解決部分鋰資源供應緊張和鋰價暴增問題。光大證券分析稱鈉離子電池產業化進程有望加速，增量空間未來可期。

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與此同時，鎂離子電池也闖入業內視野，資源儲量豐富且成本低的鎂離子電池能否代替鋰電池？

2022年兩會期間，中國工程院院士潘復生曾表示，鎂離子電池的儲能性優于鋰電池。他認為在儲能領域，相對于鋰而言，鎂基儲能材料存在資源儲量豐富、成本低、安全性能高等優勢，在新一代儲能材料方面極具潛力，同時還是環保且高能量密度的電池材料。一旦未來行業技術突破，將成為電池工業的顛覆性革命，市場空間可達萬億元以上。

不過，多位業內人士告訴新京報貝殼財經記者，鎂離子電池想要從科研走向產業還需要克服更多障礙。

我國鎂產量豐富，且鎂離子電池更加安全

鋰屬于稀有金屬，在地殼中的含量約為0.0065%。全球鋰資源約為3950萬噸，而具備商業開采價值的鋰儲備量則僅為1351.9萬噸，業內認為若鋰電池需求量持續爆發式增長，鋰的價格或仍處于高位。

鎂屬于地球上儲量最豐富的輕金屬之一，在地殼中的含量約為2%。中國有色金屬工業協會數據顯示，中國是世界上鎂礦資源最豐富的國家，總儲量及產量均為世界第一；2021年我國原鎂產量94.88萬噸，產量約占全球總產量的83%，我國已連續20余年成為全球最大的原鎂供應國。

興儲世紀總裁助理劉繼茂表示，相較于鋰電池，鎂電池成本更低，并且國內鎂礦儲備豐富，基本無需考慮資源問題。

據記者了解，鎂離子電池跟鋰離子電池一樣，由正極、負極和電解質構成；原則上，鎂離子電池的功能與目前的鋰離子電池非常相似。鎂離子在正極與負極之間移動，使電子繞著外部電路快速移動，提供電力；其中正極由鎂金屬制成，負極則是由金屬氧化物材料制成。

從鎂離子電池的安全性來看，一方面是鎂不如鋰活潑易于加工操作，鎂暴露在空氣也比鋰安全；同時鋰電池在充放電的過程中被還原成鋰金屬狀態，在負極表面形成枝晶，使得電解液界面與電極之間不穩定，更為嚴重的情況則是會導致電池內部的隔膜被鋰枝晶刺破，從而使得電池內部短接，引發電池的燃燒和爆炸，相對而言，鎂離子電池在充放電過程中沒有類似鋰電池的枝晶生長的問題。

另一方面鋰的熔點約為180攝氏度，而鎂的熔點約為651攝氏度，因而更為安全，與鋰離子電池相比其充電量和放電電壓更高。從成本方面來看，由于鎂資源豐富，鎂的成本遠低于鋰的成本；從能量密度方面來看，鎂離子以2價正離子（Mg2+）的形態存在，理論上如果兩塊電池分別使用了同等密度含量的鎂離子和鋰離子，使用鎂離子作為傳遞電子介質的電池能量存儲密度將是鋰電池的兩倍。在環保方面上，2015年之后鎂在冶煉、制造、應用及回收過程中，污染排放都小于鋁合金。

中國工程院院士潘復生日前在中國國際儲能大會上表示，鎂既是高效、安全的儲氫材料，也是環保高密度的安全電池材料，他進一步表示，日本電池行業認為，鎂電池可能成為鋰電池的顛覆者。

優勢明顯為何遲遲沒有商用？

其實鎂離子電池早在2000年就已問世，但產業化進展緩慢，尚難以商用。

原因在于鎂離子電池優勢突出，但劣勢也同樣明顯。一方面，從目前研究來看，鎂離子電池雖然能量密度高，但其理論比容量卻比鋰離子電池低了近60%，難以應用在新能源汽車上。另一方面，電極材料選擇受限，業內普遍認為現階段制約鎂離子電池快速發展的重要原因就是電極材料，由于鎂離子具有電荷密度大、極化作用強、體積小等特點，難以插入到基質中形成嵌入式化合物，導致正負極材料的選擇受到較大限制。

劉繼茂表示，鎂離子電池低成本的背后是鎂電池的低安全性；鎂電池存在“電壓滯后”的特性，極易發生腐蝕反應，其次鎂電池貯存性能差，因此不宜長期間歇放電使用。鎂金屬能否在高電流密度條件下保持無枝晶生長，業界也存在一定爭議。

此外，鎂離子電池電壓相對較小，在充放電過程中電池容量容易出現砍半的情況；盡管目前有相關研究團隊正在研究鎂離子容量放緩下降，但仍處于實驗室階段。真鋰研究首席分析師墨柯表示，鎂離子電池在技術和材料上仍有相當多障礙有待克服，目前還沒有找到比較合適的電極材料，談不上大規模應用，他認為考慮到一項新技術從實驗室研制到量產再到大規模應用的過程，這些替代技術可能需要等待二三十年才能發展成熟。

汽車行業專家、黃河科技學院客座教授張翔表示，目前鎂離子電池技術發展相對緩慢，短期內難以成為鋰離子電池的替代品。

更符合儲能要求，但尚未走出實驗室

劉繼茂認為，儲能電站更看重電池的壽命、安全性和使用成本，相比之下，鎂電池與鈉電池在使用壽命上更加出色，更符合儲能要求。張翔表示，由于車用電池標準更高，鎂離子電池更適合儲能領域，但目前鎂離子電池想要大規模量產，仍有很多痛點問題要解決，需要保持產品質量的持續穩定性。

鎂金屬行業前景廣闊，不過目前仍處于產業化初期探索階段。Wind數據顯示，A股市場上具備鎂金屬相關業務的公司僅有15家。云海金屬在回復投資者提問時表示，會積極關注及參與鎂的新應用領域，包括鎂儲氫、鎂電池的研發及產業化。但北京利爾、濮耐股份、鹽湖股份等表示暫未涉及鎂電池領域。

智慧芽創新研究中心研究員黃靜雯表示，鎂電池還沒完全走出實驗室，產業化應用也處在初期探索階段。劉繼茂也認為，鎂離子電池這類“黑科技”更是停留在研究機構層面，想跳出科研走向產業，還需要較長一段時間，反而鈉離子電池有突圍的可能性。張翔也認為目前研究鎂離子電池的企業數量較少，距離產業化比較遠。

潘復生曾在兩會期間建議，盡快從國家層面設立專項，加大力度支持研究開發、平臺建設、產業化示范和工程化應用，特別是加大對鎂基儲能材料與產品領域的支持力度。

編輯 徐超

校對 付春愔