目前电动车使用的电池主要有铅酸电池和锂电池。随着社会的进步和科技的发展，人们对电动车电池的使用要求越来越高，而最为关注的就是电池的使用寿命和使用安全。使用好好的铅酸电池和锂电池为什么需要替代品呢？又有哪些好的替代品呢？在接下来的文章中会进行详细介绍，让你买电动车可以选到经久耐用安全可靠的蓄电池。

铅酸蓄电池和锂电池为什么需要替代品？

铅酸电池是一种电极主要有由铅及氧化物制成，电解液是稀硫酸溶液的蓄电池，包括现在市面上所谓的石墨烯电池，实际上是铅酸蓄电池的升级版本。铅酸电池内部有6个格，每个格标称电压为2伏，可放电到1.5伏，充电到2.4伏，6个格串联组成标称是12伏的铅酸蓄电池。

它的优点是经历100多年的发展，制造原材料性能稳定，过度充电、过度放电不会起火燃烧、安全性高使用范围广泛，可回收循环利用。缺点是体积大、分量重、能量密度低、使用寿命短、耐低温性能差、充电时间长、制作回收产生的有毒有害物质会对土壤、水源造成污染，还会对人体健康造成潜在的威胁。

锂电池：锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。它的优点是重量轻、能量密度高、续航里程远、使用寿命长、耐低温性能好、支持快充；缺点是价格较高、过度充电、过度放电、存在起火爆燃的危险后果，危害巨大。我们在刷短视频看到的电动车起火造成的财产损失和人员伤亡均是锂电池造成的。

那么，铅酸电池不耐用，锂电池又危险，有哪些好的替代品呢？

钠电池：钠电池全称钠离子电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。

固态电池：固态电池与锂离子电池和铅酸电池不同，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

氢燃料电池：氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

为什么说这三种电池会在未来是铅酸电池和锂电池的替代品呢？

钠电池：铅酸电池的缺点是使用寿命短，仅有350的充放电次数，使用寿命约两年。钠电池最少有2000次的循环充放电次数，两天充一次电，电池使用寿命可以10年以上。按电动车8～10年的使用寿命，用到电动车报废也不需要换电池，并且现在市面上的钠电池价格与铅酸电池相当，在电动车的使用过程中，钠电池不需要更换，有效降低了用车成本。

钠电池对比锂电池安全性更高，锂电池起火的原因是过充过放，电池组进水、保护板失去过充过放功能，导致锂电池内部短路引发热失控起火爆燃。而钠电池在高温环境下会发生钝化，氧化而不易自燃，其失控温度远高于锂电池。再者钠电池的内阻高，这意味着在电池短路时发热量少，温度上升较低，不易出现热失控的情况，所以，钠电池安全性高于锂电池。

除此以外，钠电池还支持快充，15分钟就可以充至85%的容量，20分钟就可充满电。可以做到随走随充，有效减少了充电等待时间，提高了用户的工作效率。钠电池还有自放电率低，即使几个月不充电也不会出现饿死的情况。除此以外，抗低温性能是钠电池的最大优点，在零下10度的环境下容量不会衰减，零下20度容量保持在90%上。

钠电池之所以具有超长的使用寿命，因为在材料选择和结构得到了优化，使电池具备更长的循环充放电次数，延长了使用寿命。钠电池之所以耐低温性能好，主要是电解质在低温性能下表现良好，能够保持钠离子在电极之间嵌入和脱出，使电池在低温环境下具有优异的充放电性能。

钠电池支持快充，是因为钠离子半径大，扩散通道宽阻力小使得钠离子能够在较短的充电时间内实现快速嵌入和脱出电极，从而实现快充功能。另一方面钠离子电解质在快充过程中能够较好地维持离子传导性能，减少内阻的增加，从而支持较大的充电电流。此外先进的制造工艺有助于提高钠离子的传输效率，实现快充功能。

铅酸电池自放电率非常低，每天自放电率约为1%，如果时间长不充电，随着电量降低，自放电率在增加。当铅酸电池的自放电率使电压降至5伏以下，电池就报废了。锂电池深度放电也会对容量和使用寿命造成不可逆的损伤，还存在火灾安全隐患。而钠电池即使几个月不充电，哪怕电池电量全部放光，充足电以后电池又恢复到原来的状态。

钠电池自放电率低主要是电解液性能稳定，在高温、过充、过放的极端条件下安全性高，提高了电池的安全性。当钠电池电量完全放光后，当电池再次充电时钠离子会重新嵌入到负离子的晶格中，同时电子通过外电路从正极流向负极，从而使钠电池恢复到原来的状态。

最为关键的是钠电池对环境更为友好，制造回收对环境影响较小，对环保更为友好。铅酸和锂电池在回收过程中处理不当，会对环境和水源会造成污染。综合上述分析钠电池对比铅酸电池和锂电池优势非常明显，并且价格低廉，制作原材料使用广泛电池售价低，说它是未来铅酸电池和锂电池的替代品一点也不为过。

固态电池：固态电池因其能量密度高，充电速度快，使其具备更远的续航能力受到广泛关注，尤其是在电动车领域，据报道，固态电池能够在12分钟内充满电，使电动汽车具备1000公里的续航里程，这标志着固态电池在能量密度上取得了重大突破。固态电池对比三元锂电池具有更高的安全性能过充过放不会爆燃起火。

因为固态电池使用固态电解质，这种电解质不泄漏、无腐蚀不易燃，因此固态电池在受到高温低温等环境影响较小的情况下化学活性更加稳定。此外固态电池在挤压、碰撞、针刺等极端环境下表现也更为出色，起火爆燃的概率不足液态锂电池的二十分之一。如果两轮电动车在未来搭载固态电池能够提供更快的充电速度，更长的循环寿命、更低的电池自燃率和更远的续航里程，有效解决现在二轮电动车蓄电池面临的诸多难题。

氢燃料电池：电动车电池要想跑得远，能量密度必须高，氢燃料电池的能量密度远远高于铅酸蓄电池和锂电池，这意味着在相同体积的情况下，氢燃料电池能够为电动车提供更远的续航里程。再者氢燃料电池加氢就像燃油车加油一样方便快捷，减少了用户使用铅酸电池和锂电池充电的等待时间，提高了工作效率。最为重要的是氢燃料电池工作后产生的排放物为水，可以实现零污染，对于环境非常友好，是未来电池发展的方向。

在这三种铅酸电池和锂电池在未来替代品中，钠电池目前最具性价比。固态电池和氢燃料电池目前受制于技术限制以及原料成本的运输储存等问题，目前还不具备商用推广价值。相信在未来随着科技的发展，这两种电池技术能够取得突破，能够逐渐取代传统铅酸电池和锂电池，提高电动车的使用安全性和续航里程。

总结：

目前电动车使用的铅酸电池，优点是价格便宜、可循环回收利用、性能稳定安全性高。缺点是体积大、分量重、使用寿命短、耐低温性能差、提炼回收会对环境造成污染。锂电池的优点是重量轻、能量密度高、循环使用寿命长可快充；但锂是一种活泼的金属，锂电池过程过充、过放、保护板失去功能存在起火爆燃的风险。

能量密度高、续航里程远、电池安全性高是未来电池发展的重要方向。就目前而言有三种电池可供选择，分别是钠电池、固态电池和氢燃料电池。就目前情况钠电池的性能如果能像宣传的那样好，相信在不远的将来钠电池将凭借超长的使用寿命、优秀的耐低温性能、可靠安全的使用性能、价格便宜对环境更为友好等优势，完全可以取代传统铅酸蓄电池和锂电池。

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