磷酸铁锂电池不香了?来看看钠离子电池( 二 )


电池的安全性应该是大家最为关心的 。由于化学性质上的不同 , 钠离子电池与锂离子电池相比安全上有绝对的优势:可在过充、过放、针刺、挤压等安全项目测试中不起火不爆炸 。不止如此 , 钠离子电池还可以低电量运输 , 不需要对电池进行预充电 , 提高电池的运输安全 。
锂离子电池使用铜箔作为负极总线 , 低电压时 , 铜箔极易氧化 , 导致电池性能下降失效 。所以锂离子电池在运输前 , 一般要对电池进行预充电 。与低电量电池相比 , 运输高电量的电池风险更高 。
不同于锂离子电池 , 钠离子电池可以用稳定性更好的铝箔做负极总线 , 所以无需担心负极氧化导致电池性能衰减甚至失效的问题 。
2、充电15分钟可充满80%电量
磷酸铁锂电池不香了?来看看钠离子电池
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在相同浓度下 , 钠离子电池的电解液相比锂离子电池的电解液 , 流动性更好、电导率更高 。所以可以拥有更好的快充性能 。据宁德时代的测试 , 常温下对电池进行充电 , 15分钟可充到80%的电量 。在充电速度上相比磷酸铁锂电池有明显优势 。
3、更强的温度适应性
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“在北方别碰新能源车” , “冬天续航减半” 。我们经常抱怨新能源车的电池在冬天续航下降严重 。甚至有车主不敢开暖风 , 裹着厚被子开车 。图中为磷酸铁锂电池在不同温度下的放电容量 。可以看到 , 在零下20摄氏度时 , 容量相比常温条件缩水了40%左右 。磷酸铁锂电池受温度影响很大 。而钠离子电池就不同了 , 经过测试 , 在零下20°C时 , 仍然保持了90%以上的电量 。钠离子电池相比磷酸铁锂电池有着更强的温度适应性 , 更适合我国北部地区使用 。
4.资源优势
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众所周知 , 我国作为锂电池生产大国 , 三元锂电池所需要的锂、钴、镍材料需大量进口 , 资源安全难以保障 。锂、钴、镍在地球上的储量是有限的 , 不足以支撑锂电行业迈向TWh时代 。
我国的“锂电池之父”陈立泉院士曾经说过:“全世界的电能都用锂离子电池储存 , 根本不够 , 钠离子电池是新电池首选 。”而钠离子电池所需的钠资源 , 在地球上储量丰富 , 丰度达到了2.74% , 是锂元素的400多倍 。而且分布广泛 , 毕竟我们天天吃的盐就是氯化钠(NaCl) , 可以说有海的地方就有钠 。由于钠离子电池正极不需要用钴、镍这些稀有贵金属 , 我国的资源安全将得到极大保障 。
5、成本优势
电池成本主要是材料成本 。这些年随着新能源汽车、储能等领域的锂电需求快速增加 , 锂资源越来越紧俏 , 锂的价格也越来越贵 。前几年碳酸锂最便宜时一吨不到四万元 , 现在一下涨了一倍达到了八、九万一吨 。再就是钠离子电池正极不需要用钴、镍这些稀有贵金属 , 负极使用的硬碳材料也比锂电池使用的石墨便宜 。综合材料成本应该会比锂离子电池低30-40% 。
另外 , 钠离子电池与锂离子电池的工作原理和电池结构类似 , 生产锂电池的生产线只需要做少量修改就能将钠离子电池生产出来 。对于宁德时代而言 , 这种改动比较容易实现 , 可以利用现有生产线 , 降低投入成本和时间成本 。
我们看到钠离子电池相比磷酸铁锂电池拥有安全、充电速率、温度适应性、成本上面的优势 。在电池循环寿命上与磷酸铁锂电池相当 , 能量密度暂时不如磷酸铁锂 。那么钠离子电池会用在哪些方面呢?下面我们看一下它的应用领域 。