摘要:这款电池包含“钠新动力电池”和“钠新-24V重卡启驻一体蓄电池”两类,都实现了-40℃至70℃这个将近110℃温度区间的适配,将电池的极限低温下探到了-40℃。
前两天看新闻,说是4月21日宁德时代在超级科技日上发布了全球首个大规模量产的钠离子电池——“钠新”电池。
这款电池包含“钠新动力电池”和“钠新-24V重卡启驻一体蓄电池”两类,都实现了-40℃至70℃这个将近110℃温度区间的适配,将电池的极限低温下探到了-40℃。
同时钠新电池的能量密度也达到了175Wh/kg,号称目前钠离子电池行业量产最高水平,同时支持5C 充电峰值。
较强的低温支持,即使在-40℃的低温环境下,也还能保持90%的可用电量,号称“停放一年不趴窝”,比目前锂电池到了北方就趴窝形成了鲜明的对比。
同样安全性也很高,自带防火墙,在多面挤压、针刺贯穿、电钻穿透、电池锯断场景下可不起火、不爆炸。
那么钠离子电池究竟是什么电池具有这么多优点?
其实钠离子电池也是一种二次电池(充电电池),它的工作原理与我们常用的锂离子电池也很相似,不过它主要是依靠钠离子在正极和负极之间的嵌入和脱出实现电荷转移,这也是被认为称为钠离子电池的原因。钠离子电池的核心部件包括正极、负极、隔膜、集流体和电解液。正极材料通常为层状氧化物或聚阴离子化合物,负极材料多为硬碳或软碳。
钠离子电池起步于20世纪70年代,但后来由于钠离子的较大离子半径和能量密度较低等问题,发展缓慢,被锂电池远远甩到了后面。进入2010年后,随着材料科学的进步,钠离子电池技术逐渐复兴。在2021年时,宁德时代发布了第一代钠离子电池。近年来,中科海钠、比亚迪等企业也纷纷加入钠离子电池的研发,推动了钠离子电池技术的发展。
既然钠离子电池被重新开发,那么它有哪些吸引人的地方呢?
首先就是高安全性:这一点已经将锂电池甩到了后面,钠离子电池在极端条件下(如针刺、短路、过充等)不起火、不爆炸,热失控温度高于锂电池。面对当前电动汽车发生事故燃烧经常上头条的问题会有明显的改善。其次优异的低温性能:在-40℃的低温下,钠离子电池还能有90%以上的电量,不像锂电池每年冬天因为续航问题都要上新闻。支持快充超快充能力:支持5C超快充,10分钟内可将电量从30%充至80%。具有长循环寿命:他的充放电循环次数超过3000次,部分产品可达10000次以上。介于以上特点,钠离子电池的应用广泛,比如:
电力储能:像电网储能、家庭储能、工商业储能等等。小型电动车:如电动自行车、电动摩托车等等。重卡和商务车:它替代铅酸电池,提供低成本高续航。普通小汽车:有的车已经用上了钠离子电池,如江淮钇为的“花仙子”、奇瑞QQ冰淇淋等等。既然有这么多吸引人的地方,那么它和锂电池对比到底怎么样呢?
我们按照原材料的获取,安全性、能量密度、低温性能、成本和应用上来展开对比,通过对比我们发现, 除了能量密度、循环寿命外,钠离子电池均占据了优势。而且能量密度会随着技术的突破而获得进一步提升,后期会逐步追上,这也不算得上一块短板。但对于目前而言尽管钠离子电池的市场应用正在逐步扩大,其能量密度和循环寿命的限制仍使其难以完全替代锂电池在高端电动车和消费电子领域的应用。按常用的能量密度单位Wh/kg推算(1度电=1000瓦时),提供1度电,锂电池要3.3kg~6.3kg,一块钠电池要6.3kg~10kg,这在汽车轻量化和里程焦虑下显得不合时宜,让钠电在动力电池上的应用受阻较大。
资源钠资源丰富,分布广泛,成本低锂资源稀缺,成本高,供应链复杂安全性高安全性,不起火、不爆炸存在热失控风险,安全性较低能量密度150-200Wh/kg120-300Wh/kg低温性能零下40℃仍可正常工作低温性能较差,容量大幅衰减成本低于锂电池成本较高应用场景储能、低速电动车、重卡、部分乘用车电动汽车、消费电子、储能不过钠离子电池优势明显, 凭借其资源丰富、成本低、安全性高的优良特性,在储能、低速电动车、重卡等领域将会发挥重要作用,不断扩大市场。根据市场预测,到2030年,全球钠离子电池市场规模将达到100亿美元以上。随着技术的不断突破和产业链的完善,钠离子电池的能量密度和循环寿命将进一步提升,应用场景也将逐步扩展到中高端电动车市场。此外,钠离子电池与锂电池的混搭使用(如宁德时代的AB电池系统)也将进一步拓展其应用范围,推动钠离子电池成为锂电池的重要补充。
来源:走进科技生活