杜绝电动汽车起火,CATL认准钠离子电池这个方向!

2023-05-18      638 次浏览

骑着电动汽车,行驶在繁华的道路上,突然间火光四起、浓烟滚滚,全身上下被烈火吞噬。如此惨烈的场景,就发生在四天前的杭州。


当天上午,浙江杭州西湖景区玉皇山路,一位父亲骑着电动汽车带着女儿,正常行驶的电动汽车,突然烧成一团火球。事故发生以后,交警部门对电动汽车残骸进行检测,发现起火和电瓶车的电瓶有关系,从内部结构和物质来看,这是一个锂电池电瓶。


众所周知,电动汽车电池重要分为铅酸电池和锂电池。铅酸电池成本低、性价比高;锂电池成本高、能量密度高,被公认为即将取代铅酸电池的产品。然而,杭州电瓶车起火事件,又让人们对锂电池安全性出现怀疑。


那么,电动汽车电池究竟该如何选择呢?市值万亿的电池公司CATL即将公布一项新技术,或许可以解决这一问题。


01、新技术——钠离子电池


"锂电的性能,铅酸的价格",曾经有一名电池专家如此形容钠离子电池。一直以来,锂电池一直是电动汽车、电动汽车的首选,在性能上锂电池能量密度明显优于其他类型电池。然而,锂元素本身比较稀缺,导致锂电池价格居高不下。因此,国内外公司都在研究新技术,试图替代锂电池。


在诸多新技术中,钠离子电池最受青睐。钠离子电池和锂电池工作原理类似,依靠钠离子在正极和负极之间可逆地迁移,实现电池的充放电。钠离子本身容易获取,价格也较为便宜,非常适合替代锂电池。


当然,凡事有利必有弊。钠离子电池成本低,可能量密度远不如锂电池。据中泰证券研究所报告显示,锂电池能量密度可达到150-460Wh/kg,循环寿命超过3000次,钠离子电池在现有材料体系下能量密度为100-150Wh/kg,循环寿命约2000次。


从数据上看,钠离子电池和锂电池仍有差距,因此业界专家认为,其无法在高度电动汽车领域替代锂电池。不过,钠离子电池比传统铅酸电池还是强多了,铅酸电池能量密度一般在一般在50~70wh/kg。这就意味着,在相同体积下,钠离子电池可以拥有铅酸电池两倍左右的电池容量。


要了解,业界高能量密度锂电池多为三元锂电池,价格低廉的磷酸铁锂电池,能量密度也仅为150Wh/kg。若是CATL新技术真的可以达到100-150Wh/kg,取代磷酸铁锂电池不成问题。


02、钠离子电池安全性


性能和成本有机结合是钠离子电池备受重视的原因,除此之外,良好的安全性也成为钠离子电池成功的关键。


钠离子电池正极材料为氧化物。聚阴离子类等,负极材料重要是硬碳和软碳等碳材料,连接正负极材料的集流体都用铝箔。因此,钠离子电池具有较好的功率特性、宽温度范围适应性、安全性能和无过放电问题。


此外,钠离子电池热失控温度比锂电池更高,容易钝化、氧化,在高温环境下不容易发生自燃。若是杭州电动汽车主骑的是钠离子电池车辆,料想不会发生起火事故。


综合比较下来,钠离子电池确实值得深入研究。除了CATL极为重视,2020年,美国能源部公布了对电池研究计划的布局,着力开展对动力锂电池储能电池的基础研究和先进制造,在此计划中明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系。


在遥远的欧洲,欧盟储能计划"电池2030"项目公布了未来重点发展的电池体系,将钠离子电池列在非锂电池体系的首位。


03、何时能推广使用?


成本低、安全性高,具备快充能力,钠离子电池具备替代钠离子电池的特性。然而,这一切都是理论上的优势。在实际生产过程中,钠离子电池初期成本并不低。


前文说到,钠离子电池原理和锂电池类似。事实上,不仅原理类似,生产线也非常相似。一条锂电池生产线稍作改装就可以生产钠离子电池。可即使如此,钠离子电池成本依然不低。低能量密度意味着要更多辅材和新材料。根据推算,钠离子电池生产初期成本甚至高于锂电池,等到规模化生产以后,成本才会逐渐降低。


万事开头难,财大气粗的CATL已经认准钠离子电池这个方向。未来,我们可以期待来自CATL的好消息。现阶段,钠离子电池还存在成本高、能量密度低等问题,可随着规模化生产和技术升级,这些问题都会迎刃而解。一个全新的技术即将和消费者见面,届时所有人都有机会享受到安全、高效的钠离子电池。骑着电动汽车外出的时候,再也不用担心起火自燃了......


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