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电池行业龙头宁德时代发布最新款钠离子电池,大多数人都听说过噱头十足的固态电池——石墨烯电池,但这种钠离子电池还是一个新鲜事物。
宁德时代此次发布的钠离子电池,在技术上已经存在于19世纪。由于技术原因,很多公司做前期研究作为技术补充,比如大家熟悉的比亚迪。
随着新能源产业的不断发展,市场对动力电池的需求也越来越大。从目前使用最多的动力电池磷酸铁锂和三元锂来看,这些锂电池不仅需要锂,还需要另一种稀有金属钴。如果利用现有技术生产一辆纯电动汽车,大约需要200公斤的锂和40公斤的钴。随后供需失衡,锂、钴价格开始暴涨。
宁德时代董事长曾毓群去年在一次股东大会上说:“钴已经烧完了,镍也已经烧完了。如果有人代替我们提高锂的价格,我们将把他们排除在我们的供应商之外!”可见,原材料价格暴涨,国内电池巨头纷纷开始采用曾经被低估的钠离子电池技术。
宁德时代此次发布的钠离子电池采用普鲁士白,也就是亚铁氰化铁作为正极材料。负极材料为具有独特孔隙结构的硬碳,材料的克容量可达350mAh/g以上。能量密度达到160Wh/kg,为目前国际最高水平。下一代钠离子电池,能量密度可超过200Wh/kg。
如果你对这个数字一无所知,对比目前磷酸铁锂120~180Wh/kg的能量密度,你就知道纳米离子电池的能量密度已经达到了与锂媲美的主流水平。磷酸铁电池和三元锂电池硬棒。在相同的体积和重量下,它可以达到与磷酸铁锂相同的性能。
从发布会介绍来看,与现有电池相比,宁德时代钠离子电池优势明显。
1. 钠离子电池价格低廉。
钠离子电池的正极有多元体系和磷酸体系,但均不含锂,因此不受锂、钴等稀有金属价格飙升的影响。而钠作为一种常见的金属分布广泛,海水中充满了钠元素。
负极材料由石墨改为硬碳,成本更低。将电解液中的锂盐由六氟磷酸锂改为六氟磷酸钠,去除锂元素,进一步降低成本。集电体由铜箔改为铝箔,成本更低。此外,钠离子电池的制造工艺与锂离子电池的制造工艺类似,可以无缝衔接,甚至节省了生产线改造的成本。因此,钠离子的成本可以比以低成本着称的磷酸铁锂电池低40%。
2、在快充、低温等方面优势明显。
据发布会介绍,钠离子电池在室温下15分钟即可充满80%的电量;在-20℃的低温下,放电容量在90%以上。 .
相比之下,汉EV配备了比亚迪最新的磷酸铁锂钢电池,官方介绍0-80%快充时间为0.42h,接近25分钟。理想ONE搭载三段式锂电池,0-80快充时间为0.5h,也就是半个小时。因此,钠离子电池在快充方面具有明显的优势。
-20°低温环境,放电功率保持在90%以上。相比较而言,普通的高性能磷酸铁锂电池在低温下表现不佳,在-20℃以下基本失去放电能力。三元组锂电池稍微好一些,但电池的放电容量受温度影响也很明显。
3、使用寿命长
据发布会介绍,钠离子电池的寿命已经达到了3000次。很多人对电池寿命了解不多,以为充一次电就是一个循环,其实不然。
电池的循环寿命是指从上一次0%充电到100%的完整寿命,一次充电如果没有完全充满,最多1/4个循环。
从电池来看,可以支持300-500公里的纯电续航,3000次循环足以支持这块电池行驶90万公里,也就是90万公里。标准的家用车足够大多数人开到报废为止。
4. 安全
钠离子电池的安全性可以从运输和使用两个阶段看出。钠离子电池采用更稳定的铝箔作为负极集电体,不用担心电池性能下降和低电压失效。运输前可将电流完全放电,保证运输安全,不影响电池后续性能。
在运行过程中,相对于活波、易燃易爆的锂电池,钠离子电池的正极使用的是钠电池。钠是一种惰性元素,不易发生化学反应。无论怎么滥用,真的是怎么虐都不会起火冒烟爆炸的,安全性极佳。
总的来说,钠离子电池仍需克服能量密度低的缺点。在安全性、系统集成效率、低温性能、使用寿命、快速充电等诸多方面具有明显优势。
如果你开过纯电动汽车,你一定会被它的启动快、动力强劲、丝滑的驾乘体验、良好的隔音和静音效果、极低的用车成本(低油耗和低维护成本)所吸引。
但是,新能源汽车并没有完全取代燃油汽车,新能源汽车还存在很多不足。例如,电池的高价格导致超出预算的汽车价格高。例如电池在低温下性能下降,不能在冬天使用。比如充电速度太慢,汽油车加满油几分钟,电动车半个小时。
有了钠离子电池,电动车痛点迎刃而解。
首先是电池的成本。目前磷酸铁锂电池的价格比三芯锂电池的价格低了30%左右,所以比亚迪的磷酸铁锂电池车秦PLUS DMi可以10.58万元起步,直接竞争。与汽油动力车辆。
如果磷酸铁锂电池降价40%,动力电池价格将大幅下降,动力电池占新能源汽车成本的比重将高达30%。这样一来,新能源汽车的价格也会随着动力电池价格的下降而下降。那个时候,同级别车型、同价格,更多的人会选择性价比更好的纯电动汽车。
另一个问题是低温下电池性能的下降。这个问题使得电瓶车在北方地区用不上,冬天根本无法使用。随着钠离子电池在-20°的高效运行和90%的放电效率,让全世界的人们都能感受到新能源汽车的魅力。
三是下载速度的问题。钠离子电池15分钟充满80%,按照续航500公里的汽车计算,15分钟可续航400公里。与汽油车相比,加满一种燃料需要5-8分钟,真的是快多了。