钠离子电池被热捧,刀片电池是不是就落伍了?

转载 网络  2021-09-07 22:57:19  阅读 1120 次 评论 0 条

【导语:在铅酸蓄电池、三元锂电池、镍镉电池三种电池组中,以三元锂电池组使用最为广泛。不过现在,三元锂电池组的地位似乎受到了钠离子电池组的挑战,难道钠离子电池要扛起大旗了?】

撰文|蔡家伦、编辑|禾 子

8月25日,工信部答复政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号(工交邮电类523号)提案称,将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定,并在标准立项、标准报批等环节予以支持。9月2日,中国锂电池龙头企业宁德时代发布了第一代钠离子电池,瞬间引起行业内外注意。甚至有媒体评价,钠离子电池组的出现,很有可能让采用磷酸铁锂技术的刀片电池组落伍了。这不禁让人想问,难道动力电池市场要进入钠离子电池时代了么?

钠离子电池被热捧,刀片电池是不是就落伍了?  消费与科技 第1张

众所周知,对新能源汽车而言,动力电池组是非常关键的部件,直接决定了车辆的续航里程表现和动力性能表现。同时目前动力电池组主要分为以下几种:铅酸蓄电池,可靠性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求,但比能量低,所占的质量和体积太大;三元锂电池组,作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长;镍镉电池,期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高等等。这其中,三元锂电池组最受市场青睐,但眼下其地位似乎受到了钠离子电池组的挑战。

优点多多,钠离子电池组表现不简单

实际上,从技术角度来看,钠离子电池,新也不新。因为早在上世纪70年代末,关于钠电与锂电的研究,几乎就同步展开了。不过由于钠离子大且重,容易让电极材料体积膨胀或者失活,因此能量密度低、循环寿命短,导致竞争力不如锂离子电池组,因此研究也就停滞了。

好在随着技术进步,钠离子电池组逐步稳定,具备了一定量产条件,而且人们还发现,钠离子电池组,确实有自己的独到之处。

钠离子电池被热捧,刀片电池是不是就落伍了?  消费与科技 第2张

首先,比起储量有限且十分集中的锂,钠储量巨大,在全球分布均匀,随处可得,这就会让钠离子电池组的成本降低不少。再者,从电化学角度,钠离子电池充电效率高,低温性能好。宁德时代的钠离子电池,常温下充电15分钟就能达到80%,而锂电池一般要30-45分钟。此外,钠离子电池组的热稳定性相当不俗,在针刺、挤压、过充、过放一系列测试中,不起火不爆炸;还能实现彻底放电,降低运输中的安全风险。显然,钠离子电池组,确实给力。

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优点是多,缺点也不少

需要指出的是,钠离子电池组的优点的确很多,但是缺点也不少。比如说此次宁德时代推出的钠离子电池组,单体电芯能量密度为160Wh/kg,从技术演进的角度,进步不小;但参照行业水平,只能算入门。除此之外,就循环寿命来说,目前磷酸铁锂电池的循环寿命已经达到了6000次,而钠离子电池的循环寿命只能达到2000次,因此按照当前储能要求10年以上,甚至更高要求达到20年储能而言,钠离子电池的寿命仍无法满足。

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值得一提的是,宁德时代已经意识到钠离子电池组的能量密度问题,并有积极的应对措施:宁德时代加强了钠离子电池组的系统集成效率,可以达到80%,所以整套电池组的能量密度不会打太多折扣。同时按计划,宁德时代的第二代钠离子电池,能量密度将达到200Wh/kg,基本看齐铁锂电池组,还是值得期待的。

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不止是动力电池组,宁德时代看得更远

从能量密度来说,钠离子电池组进入新能源汽车市场,可能刚开始得从龙套做起。但宁德时代可不仅着眼于动力电池组市场,要知道,还有储能这一大片蓝海。近些年,我国一直在强调低碳经济;而跑通低碳经济,能源结构肯定要变,可再生发电比例势必提高,配套的储能规模,未来十分可观。如此一来,钠离子电池的成本优势和充放电特性,对储能市场吸引力十足。

与此同时,我国也非常重视钠离子电池组的发展,并提出了多项给力措施:《信息产业发展指南(2016—2020年)》中就明确指出,推动新型电池技术进步和创新升级,支持钠离子电池、液流电池等新型电池产业发展。“十三五”期间,科技部通过国家重点研发计划“智能电网技术与装备”重点专项,对电池储能相关技术进行了系统部署。其中,钠基储能电池技术作为重点支持方向之一,在“高安全长寿命和低成本钠基储能电池的基础科学问题研究”等项目系列成果推动下进步显著。

钠离子电池被热捧,刀片电池是不是就落伍了?  消费与科技 第6张

需要指出的是,目前刀片电池组也不算落伍,对比钠离子电池组,刀片电池组算是另一较为先进的电池方案。要知道,比亚迪研制的刀片电池组,最长可以达到2500mm,是传统普通磷酸铁锂电池的10倍以上,可以极大提升电芯的成组效率。而且刀片电池组较普通的磷酸铁锂电池成本下降30%以上,散热性能还很不错。所以说,刀片电池组目前暂时不可能被钠离子电池组取代,不过或将与钠离子电池组保持长期共存。

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点评

宁德时代发展钠离子电池组,不仅顺应当下市场发展潮流,也是对国家策略的积极响应。而且除了新能源汽车市场外,储能市场对宁德时代钠离子电池组而言,也将是一个潜力巨大的市场。不过,刀片电池的市场基础也并非轻易可以撼动,站在潮头上的宁德时代能否凭钠离子电池强化自己行业老大的地位,需要市场给出答案。因为从某种角度上来说,只有时代的宁德,而不是宁德的时代,市场的选择才是时代趋势下的选择。

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