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杜绝电动车起火,宁德时代认准钠离子电池这个方向!

2021-07-25 10:45
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骑着电动车,行驶在繁华的道路上,突然间火光四起、浓烟滚滚,全身上下被烈火吞噬。如此惨烈的场景,就发生在四天前的杭州。

当天上午,浙江杭州西湖景区玉皇山路,一位父亲骑着电动车带着女儿,正常行驶的电动车,突然烧成一团火球。事故发生以后,交警部门对电动车残骸进行检测,发现起火与电瓶车的电瓶有关系,从内部结构和物质来看,这是一个锂电池电瓶。

众所周知,电动车电池主要分为铅酸电池与锂离子电池。铅酸电池成本低、性价比高;锂离子电池成本高、能量密度高,被公认为即将取代铅酸电池的产品。然而,杭州电瓶车起火事件,又让人们对锂电池安全性产生怀疑。

那么,电动车电池究竟该如何选择呢?市值万亿的电池企业宁德时代即将发布一项新技术,或许可以解决这一问题。

01

新技术——钠离子电池

“锂电的性能,铅酸的价格”,曾经有一名电池专家如此形容钠离子电池。一直以来,锂电池一直是电动车、电动汽车的首选,在性能上锂电池能量密度明显优于其他类型电池。然而,锂元素本身比较稀缺,导致锂电池价格居高不下。因此,国内外企业都在研究新技术,试图替代锂电池。

在诸多新技术中,钠离子电池最受青睐。钠离子电池与锂离子电池工作原理类似,依靠钠离子在正极与负极之间可逆地迁移,实现电池的充放电。钠离子本身容易获取,价格也较为便宜,非常适合替代锂离子电池。

当然,凡事有利必有弊。钠离子电池成本低,可能量密度远不如锂电池。据中泰证券研究所报告显示,锂电池能量密度可达到 150-460Wh/kg,循环寿命超过 3000 次,钠离子电池在现有材料体系下能量密度为 100-150Wh/kg,循环寿命约 2000 次。

从数据上看,钠离子电池与锂电池仍有差距,因此业界专家认为,其无法在高度电动汽车领域替代锂电池。不过,钠离子电池比传统铅酸电池还是强多了,铅酸电池能量密度一般在一般在50~70wh/kg。这就意味着,在相同体积下,钠离子电池可以拥有铅酸电池两倍左右的电池容量。

要知道,业界高能量密度锂电池多为三元锂电池,价格低廉的磷酸铁锂电池,能量密度也仅为150Wh/kg。若是宁德时代新技术真的可以达到 100-150Wh/kg,取代磷酸铁锂电池不成问题。

02

钠离子电池安全性

性能与成本有机结合是钠离子电池备受重视的原因,除此之外,良好的安全性也成为钠离子电池成功的关键。

钠离子电池正极材料为氧化物。聚阴离子类等,负极材料主要是硬碳和软碳等碳材料,连接正负极材料的集流体都用铝箔。因此,钠离子电池具有较好的功率特性、宽温度范围适应性、安全性能和无过放电问题。

此外,钠离子电池热失控温度比锂电池更高,容易钝化、氧化,在高温环境下不容易发生自燃。若是杭州电动车主骑的是钠离子电池车辆,料想不会发生起火事故。

综合对比下来,钠离子电池确实值得深入研究。除了宁德时代极为重视,2020年,美国能源部公布了对电池研究计划的布局,着力开展对动力电池储能电池的基础研究与先进制造,在此计划中明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系。

在遥远的欧洲,欧盟储能计划 “电池2030” 项目公布了未来重点发展的电池体系,将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。

03

何时能推广使用?

成本低、安全性高,具备快充能力,钠离子电池具备替代钠离子电池的特性。然而,这一切都是理论上的优势。在实际生产过程中,钠离子电池初期成本并不低。

前文说到,钠离子电池原理与锂电池类似。事实上,不仅原理类似,生产线也非常相似。一条锂电池生产线稍作改装就可以生产钠离子电池。可即使如此,钠离子电池成本依然不低。低能量密度意味着需要更多辅材与新材料。根据推算 ,钠离子电池生产初期成本甚至高于锂电池,等到规模化生产以后,成本才会逐渐降低。

万事开头难,财大气粗的宁德时代已经认准钠离子电池这个方向。未来,我们可以期待来自宁德时代的好消息。现阶段,钠离子电池还存在成本高、能量密度低等问题,可随着规模化生产与技术升级,这些问题都会迎刃而解。一个全新的技术即将与消费者见面,届时所有人都有机会享受到安全、高效的钠离子电池。骑着电动车外出的时候,再也不用担心起火自燃了......

图源:pixabay、谷歌

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