目前电动车的电池基本分为两种:铅酸电池和锂电池。虽然铅酸电池一直是主流,但是锂电池放电性能好,近几年商家都在主打锂电池为主的电动车。
锂电池之所以不能完全替代现在的铅酸电池,最重要的原因就是锂电池的售卖价格比铅酸贵,锂电池因为制造更加复杂,成本是铅酸电池的两三倍,所以出厂价格自然会更贵,既然是使用电动车的车主,大部分人其实更愿意接受成本更低的铅酸电池。
充电十分钟,电量就能升至90%的电池你见过吗?一种新型的电池——钠离子电池火了!
一时之间,钠离子电池引发了社会各界的关注,似乎有成为新能源领域下一行业风口之势。
钠离子电池为什么突然火了?
钠离子电池是一种二次电池,即可充电的电池,主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来产生电能,实现电池的工作,与锂离子电池工作原理相似。
早在上个世纪七十年代末,学术界和工业界就开始了对钠离子电池的探索,几乎与锂离子电池的研究工作同时开展,两者可谓处在极其相近的“起跑线”上。受当时研究条件的限制,且与锂离子电池相比,钠离子电池存在能量密度、功率密度较低的劣势,导致对钠离子电池的研究一度处于缓慢甚至是停滞状态。直至2010年前后,人们意识到锂资源的短缺将严重限制锂离子电池的发展,寻找可替代或部分替代锂离子电池的下一代二次电池迫在眉睫。
在此背景下,学术界终于又发起了新的一轮对钠离子电池的研究热潮,钠离子电池也迎来了发展转折点,成为继锂离子电池之后的另一储能器件新星。
钠离子电池有什么优势?
与锂离子电池相比,钠离子电池有着显著的成本优势:
①钠资源的地壳丰度是锂资源的423倍,且钠资源在全球范围内均有分布,而锂资源的分布非常不均匀——75%分布在美洲。因此钠资源的价格远远低于锂资源,仅为后者的1.33%;
②因为钠不会和铝发生反应,所以钠离子电池的正负极集流体都可以使用更便宜的铝箔,但是锂会与铝发生反应,因此锂离子电池的负极集流体只能使用价格更高的铜箔;
③钠离子电池的正极可采用廉价的过渡金属,成本比锂离子电池正极成本有所降低。综合起来,钠离子电池最终的成本可以比锂离子电池少30~40%,这样的成本优势不可谓不大。
除了成本优势,钠离子电池还能使用分解电势更低的电解质盐和溶剂,因此在电解质方面比锂离子电池具有更宽的选择范围。另外,钠离子电池的电化学性能相对稳定,使用过程中较锂离子电池会更加安全。可以预见的是,钠离子电池在未来的可持续发展性高于锂离子电池。
钠离子电池会替代锂离子电池吗?
即便钠离子电池具备诸多优势,也无法在未来完全替代锂离子电池,因为钠离子电池的能量密度上限低于锂离子电池,在一些需要高能量密度电池的应用场景或设备中,例如电动汽车、手机、笔记本电脑等,钠离子电池并不太适用。
不过相信在不久后的将来,随着全球大规模储能产业的飞速发展,作为锂离子电池技术的重要补充,钠离子电池将凭借其独特的优势在储能领域开拓出广阔的用武之地,有望在低速电动车、家庭/工业储能、数据中心、5G通信基站、电动船、可再生能源大规模接入和智能电网等多个领域快速发展,推动我国清洁能源技术应用的发展,提升我国在储能技术领域的竞争力和影响力。
电动车续航也是一直让用户头疼的问题,突破传统电动车充电局限,现在市面上出现了一种给电动车续航的新模式,以“换电”取代“充电”,电动车用户再也不用为电池寿命短、续航差等问题苦恼。加电站模式的出现将会极大解决电动车用户充电痛点难题,成为未来电动车续航的主流趋势。