2010年，海域發生中日撞船事件后，我國開始從實質上限制稀土出口。稀土是混合動力車用電動機和有機EL顯示器等高科技產業必不可少的資源，也被稱作“產業的維生素”。

我國這個世界最大的稀土生產國開始限制出口，采購危機隨之出現，稀土價格飆升。磁鐵使用的釹和鏑的價格在2011年七月達到頂峰，是2007年的30倍以上(瑞穗實業銀行產業調查部的調查結果)。不僅是日本，全世界的公司都遭受了沉重打擊。

危機尚未結束

之后，隨著回收再利用技術和不依賴稀土的產品開發的進步，我國的稀土價格逐漸回落。2014年，世界貿易組織(WTO)認定我國執行的出口限制違規。2015年一月，我國政府做出了撤消出口限制的決定。但稀土等稀有元素的危機并未就此結束。稀土只是31種稀有金屬中的一部分，其他元素也完全有可能遇到出口限制之類的問題。

鋰也是一種常用的稀有金屬，重要應用于電池。開發鋰離子電池的目的，是為了滿足手機和筆記本電腦有關高容量、小型電池的迫切需求。1991年，索尼在全球率先實現了鋰離子電池的商品化，橫掃了整個市場。不僅是移動設備，還得到了固定式電池和車載電池等廣泛用途的采用。富士經濟預測，到2018年，全球鋰離子電池市場將擴大到2萬億日元的規模。

日本的鋰全部依靠從南美等地進口。隨著市場擴大，確保未來資源供應和成本問題逐漸顯現。而且，鋰離子電池除了鋰之外，還使用另一種稀有金屬——鈷。NTT設施綜合研究所的調查顯示，利用現行技術生產1輛純電動汽車(EV)，大約要使用20kg的鋰和大約40kg的鈷。即便把全球的產量都供應給EV，每年產出的鋰只夠700萬輛車使用，而鈷僅夠100萬輛車使用。隨著再生能源的普及，假如大型蓄電池的需求新增，資源枯竭和價格暴漲不可防止。

面對這種情況，政府不能袖手旁觀。作為國家的危機管理措施，開發擺脫稀有元素依賴的技術——從2008年開始，日本啟動了名為“元素戰略項目”的全國性研究項目。后鋰離子電池的開發也是項目之一。該項目提出用鈉來替代鋰。在元素周期表上，鈉就在鋰的下方，性質與鋰相似。鈉最大的好處是在海水等資源中含量豐富，是“取之不盡”的元素。不過，鈉離子電池的開發卻長期不受關注。“用鈉做電池，根本行不通”，盡管材料的性質與鋰相似，但材料化學專家之間依然存在這種認識。離子電池是利用離子在正極與負極之間的移動進行充放電的。在這個過程中，離子要順暢地進入正極與負極的材料之間。鈉離子的體積大約是鋰離子的兩倍，很難進入電極材料，按照一般觀點，鈉離子無法在實用中實現充放電。因此，直到1990年代，研究人員都幾乎忽視了鈉離子電池。

然而，日本的研究人員顛覆了這一固有觀念。2009年，隨著材料開發的進步，鈉離子電池的開發穩步推進。東京理科大學教授駒場慎一(當時為副教授)的研究小組，通過在負極使用碳系材料，在世界上首先成功實現了鈉離子電池的重復充放電。打破過去10次左右的充放電極限，開發出了可以重復使用幾百次的電池，為實用化開辟了道路。以這項研究為契機，全球掀起了研究鈉離子電池的競爭。論文數量在2009年之后快速新增。“全球發表的論文數量估計是以前的幾百倍”(駒場教授)。

鈉離子電池有三大優點：

一是原料成本低。不僅不使用鋰、鈷等稀有金屬，而且通電的基板可以使用鋁，而不是銅。因為不使用高價材料，所以“與鋰離子電池相比，成本至少可以減少1成，順利的話可以減少3成”(駒場教授)。

二是可以沿用現有的生產工序。鈉離子電池的工作機制與鋰離子電池相同，電池公司的現有生產設備可以直接用來生產鈉離子電池。

因為基本不要設備投資，所以各家公司容易將其作為替代電池開展生產。（來源：日經技術在線）