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近来,钠电池火了!更有声音表示“钠电池元年”来了!
在国内外市场,不仅有钠电池相关的多个产品亮相,而且越来越多的企业盯上了这个新赛道,也有媒体表示,钠电池将在乘用车领域迎来规模化应用阶段。近年来,钠电池凭借资源储量丰富、宽温性、超长循环、高安全性等性能优势,从实验室逐渐走向规模化应用阶段,在启停电池、储能电池、动力电池等领域崭露头角,产业链企业加快布局。
钠电池登场迅速成“角儿”
众所周知,在能源转型的大背景下,动力电池技术的每一次突破都备受瞩目。钠电池的兴起,绝非偶然,它是应对能源挑战、满足市场需求的必然产物。
据称,在钠电池的走红的背后,是一系列核心技术优势的支撑。与传统的锂电池相比,钠电池在能量密度、充电速度、使用寿命、耐低温性能和零伏复活等方面展现出了理论优势。这些优势不仅解决了传统动力电池长期以来的痛点,更为电动汽车行业的发展开辟了新的道路。
以往,锂电池冬季续驶里程“缩水”已成常态,而钠电池要好得多,测试表明,即使是在零下40℃的低温中,钠电池的容量保持率还能超90%,而-30℃时放电功率较铁锂车型提升近3倍。这无疑为长期受困于低温续驶难题的新能源汽车市场,带来了新的曙光。
长期以来,锂离子电池凭借能量密度高、循环寿命长等优势,在新能源汽车动力电池领域占据主导地位。然而,随着行业的快速发展,锂资源的短板逐渐暴露。锂在地壳中的含量仅为0.0065%,且分布极不均衡,超一半储量集中在南美洲的“锂三角”地区。这不仅导致锂资源供应易受地缘因素、出口政策等因素干扰,价格也难以把控,供应紧张的形势,更是严重影响了新能源汽车产业的成本控制和供应链安全。
在此背景下,钠离子电池凭借其独特优势,逐渐走进行业的视野。钠在地壳中的含量高达2.74%,是锂的421倍,且分布广泛、均匀,几乎不存在资源瓶颈或地缘因素“卡脖子”风险。
长期被冷落 一朝要“升仙”
其实,钠离子电池的发展历史并不短,最早可追溯到20世纪70年代,几乎与锂离子电池同时诞生。
当时,全球能源危机的阴云笼罩,各国纷纷加大对新能源技术的研发投入,钠离子电池和锂离子电池便是在这一背景下进入了科学家的视野。然而,早期的钠离子电池因技术瓶颈限制,能量密度远低于锂离子电池,且循环寿命较短,无法满足当时市场对电池性能的需求。随着锂电技术在20世纪90年代取得重大突破,成功实现商业化应用并迅速被市场捧红,钠离子电池逐渐被企业放弃研发,陷入长达数十年的“冷宫期”。
直到近几年,随着全球新能源汽车产业的爆发式增长,锂资源的供需矛盾日益突出,以及锂价的大幅波动,严重影响了新能源汽车的生产成本和市场竞争力。与此同时,钠离子电池在材料科学、电极结构等方面取得了一系列关键技术突破,能量密度、循环寿命等性能指标大幅提升,逐渐具备了商业化应用的条件,才又重新回到大众视野,成为新能源领域的“最爱”。
在新能源汽车的性能版图中,钠离子电池的核心优势,精准击中了传统锂电池的痛点,为行业带来了新的曙光。
在成本优势上,钠离子电池无需使用钴、镍等稀有贵金属,这些贵金属不仅价格昂贵,而且供应稳定性差,受国际市场波动影响极大。据测算,仅原材料成本一项,钠离子电池就比同类型锂离子电池降低30%-40%。此外,钠离子电池还可复用现有锂离子电池生产线,只需进行少量设备改造,改造费用仅为新建生产线的10%-20% ,大大降低了企业的前期投资成本和技术门槛,使得钠离子电池在大规模产业化过程中具备得天独厚的成本竞争力。
在低温性能方面,钠离子电池更是一骑绝尘。我国北方地区冬季漫长而寒冷,低温环境对新能源汽车的续航里程和动力性能产生了严重影响。传统的磷酸铁锂电池在-20℃的环境下,容量保持率往往不足50%,车辆续航里程大幅缩水,严重影响用户的日常使用。而钠离子电池却能轻松应对这一挑战,在同样的低温条件下,其容量保持率仍可达到80%以上,完美适配北方寒区市场。这一卓越的低温性能,不仅拓宽了新能源汽车的适用范围,也为北方地区的消费者带来了更加可靠、便捷的出行选择。
安全性能是新能源汽车发展的生命线,钠离子电池在这方面同样表现出色。由于钠离子电池内阻较高,在短路情况下产生的发热量极少,有效降低了热失控的风险。在过充、针刺、挤压等一系列严苛的安全测试中,钠离子电池均能保持稳定,无起火、爆炸等危险情况发生。此外,钠离子电池还能实现 0V 运输,大大降低了物流运输过程中的安全隐患,为新能源汽车的安全使用和运输提供了全方位的保障。
在快充能力方面,已经有钠电池产品表面,常温下仅需15分钟即可充至80%电量,这一成绩远超三元锂电池的30分钟和磷酸铁锂电池的45分钟的快充速度 ,大幅缩短了用户的补能时间。在这背后,是钠离子电池通过优化电极材料的结构和成分,提高了钠离子在电极中的扩散速度和反应活性;同时,对电解液和隔膜等关键部件进行了针对性改进,降低了电池内阻,提高了充放电效率。这些技术创新,不仅让钠离子电池在快充性能上实现了对主流锂电的碾压,也为新能源汽车的快速普及和广泛应用奠定了坚实的技术基础。
未来新格局究竟会怎样
有行业人士认为,在新能源汽车的赛道上,钠离子电池与锂离子电池并非简单的替代关系,而是如同两条并行的轨道,各自发挥优势,共同推动行业发展。钠离子电池凭借其独特的优势,在特定领域展现出巨大的潜力,与锂离子电池形成互补格局。
在乘用车市场,两者有着清晰的分工。锂离子电池以其高能量密度的特性,牢牢占据着中高端乘用车市场。这些车型通常追求长续航里程和高性能,满足消费者对于长途旅行和驾驶体验的需求。而钠离子电池则凭借成本低、安全性高、低温性能好等优势,在入门级乘用车市场大放异彩。对于那些日常通勤距离较短、对价格更为敏感的消费者来说,钠离子电池车型是绝佳选择。其较低的成本能够有效降低整车价格,让更多消费者能够享受到新能源汽车的便利。在低温环境下,钠离子电池的出色表现也能确保车辆的正常使用,为寒冷地区的消费者提供可靠的出行工具。
在商用车领域,两者的分工同样显著。锂离子电池由于能量密度高,更适合用于长途运输的商用车,如重型卡车、长途客车等。这些车辆需要具备足够的续航能力,以满足长途运输的需求。而钠离子电池则在城市配送、环卫等短途商用车领域具有优势。这些车辆行驶里程相对较短,但对成本和安全性要求较高,钠离子电池正好能够满足这些需求。例如,一些城市配送车辆采用钠离子电池,不仅降低了运营成本,还提高了车辆的安全性和可靠性。
有舆论认为,钠电池从被冷落到站上风口,钠电池的逆袭之路,是一部生动的新能源汽车行业“技术为王”的奋斗史。这表明,在这个快速发展的行业里,技术创新永远是推动产业进步的核心动力。
对于消费者而言,钠电池的崛起带来了实实在在的利好。如果在北方寒区用车,钠电池车型的高性价比,会带来更加经济实惠的出行体验。
有行业人士指出,未来,随着钠锂双轨并行的格局逐渐形成,新能源汽车市场将迎来更加多元化、健康化的发展。在这个充满机遇与挑战的时代,新格局正在重塑,一切皆有可能。