不怕卡脖子钠离子电池可以取代锂电池吗
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除了铅酸电池和锂离子电池以外,宁德时代在今年7月还正式发布了第一代钠离子电池,性能比预想的强不少,因此也被业内寄予厚望,在电动车领域取代锂离子电池。

那么,钠离子电池到底靠谱吗?

通过元素周期表我们可以了解到,钠元素和锂元素属于同一主族,这意味着它们的化学性质相似。既然锂元素可以制造电池,那钠元素自然也没问题。

但是,锂是3号元素,也是最轻的金属元素,作为11号元素的钠却重了许多,这意味着如果用钠替代锂,在相同重量或尺寸下的电池组,可存储的能量也会下降不少。

此外,钠离子电池无法使用传统的石墨作为负极材料,为此宁德时代使用硬碳作为负极,这种材料的层间空间比较大,里面能嵌入钠离子的孔洞比较多,通过某种技术手段处理材料就能得到让钠离子畅通无阻的通道和负极。

最后,钠离子电池的循环次数不高,只有约次。和锂离子电池的次起步相差较大。

不过,使用钠制造电池却还有很多先天优势,足以弥补它的上述缺陷。

其中最重要的一点,就是钠元素在地球上的储量非常丰富,地壳当中含量达到2.75%,成本相对低廉,不像锂离子电池需要的锂、镍、钴等元素那般稀有,也就不存在被卡脖子的风险。

钠离子不与铝箔发生合金化反应,因此可以替代锂电池使用的铜箔,成本进一步降低。此外,钠离子电池安全性更好,可以实现0V运输,针刺、挤压、过充、过放等安全项目测试中做到不起火不爆炸,低温环境下也容易拉胯。

而且通过技术革新,钠离子电池的性能还有望进一步提升。

以宁德时代发布的第一代钠离子电池为例,循环次数就已达到了次,已经不逊于锂离子电池。能量密度达到Wh/kg,也已经达到磷酸铁锂电池的水准(比亚迪刀片电池为Wh/kg)。常温下充电15分钟,电量可以达到80%,零下20摄氏度时,放电保持率还能做到90%,性能不俗。

为了弥补现阶段钠离子电池在能量密度上的短板,宁德时代还开发了AB电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

宁德时代表示,下一代钠离子电池能量密度将突破Wh/kg,达到三元电池的下限。

虽然第一代的钠离子电池还无法在电动汽车领域撼动锂离子电池的地位,但将其用于电动自行车/老头乐,或是储能领域却大有作为。

等到了第二代钠离子电池量产后,就能具备“上车”的标准,从而大幅降低电池模组的成本,提高安全性,续航里程也不拉垮。

当然,这些都是后话。

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