鈉離子電池的優點是什么

鈉離子電池的優點是什么?很多人都買過電池 , 但不知道鈉離子電池是什么 。有什么優點 , 現在就讓小城生活網的小編給大家講解一下 。

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鈉離子電池的優點

1.鈉離子電池能夠適時轉換成能源并獲得可再生能源的使用相對來說更加的高能耗 。這必須要極具充足能量密度和低自放電率行為的穩固電池 。

2.鈉離子電池能夠迅速接連的更替快速充電和放電 , 在幾秒鐘或十多分鐘內過于頻繁地的最高值調控是一個相對來說短時間的過程 , 必須要調控需求和供應之間的一瞬間差距 。要求穩固電池極具迅速接連的更替快速充電和放電 。

3.鈉儲量極為豐富和成本費用低 , 能夠充分滿足鈉離子電池(NIBs)中材質供給 , 可以大范圍使用于儲能系統 。

4.很高的倍率性能 , 可以充分滿足全部氣候條件下的使用 , 不完完全全重要依靠調控設備 , 可適應大范圍的供給和低價需求 。

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01 全生命周期的性價比并不突出

電池 , 主要當做生產資料使用 。作為一項投資 , 我們要看全生命周期的性價比 , 而不能局限于某一項優缺點 。

鈉離子電池的優點很明顯:低溫性能、快充 , 環境適應能力強(高寒/高功率) , 以及鈉離子原料的可得性更豐富 。

但是 , 短板也很突出:能量密度、循環次數 。

衍生的特點是 , 絕對成本雖然低一些 , 但考慮能量密度和循環次數 , 綜合性價比并不突出 。簡單地講 , 盡管價格便宜 , 但含金量更低 , 使用期限更短 。

02 很難適用于主流應用場景

鈉離子電池相對目前主流的三元電池和磷酸鐵鋰電池 , 優缺點比較明顯 。綜合三者特點 , 鈉離子電池很難適用于主流的動力電池領域 , 這個已經是行業共識 。

目前 , 在高檔乘用車領域 , 三元電池具有絕對優勢;在商用車、中低檔乘用車領域 , 磷酸鐵鋰電池具有絕對優勢 。

雖然鈉離子電池在動力電池領域并不具備優勢 , 但普遍認為在儲能領域可以大有作為 , 因為儲能對能量密度的容忍度比較大 。

但是 , 鈉離子電池的循環次數不高 , 只有約2000次 , 這是其用于儲能的一個重要短板 。目前 , 儲能基本要求10年時間 , 新能源側儲能甚至還在朝20年的目標去努力 , 而磷酸鐵鋰電池的循環次數已經可以達到6000次 , 甚至更高 。

所以 , 在主流的動力電池及儲能領域 , 鈉離子電池相對于三元電池和磷酸鐵鋰電池并沒有明顯優勢 。這個觀點 , 行業內應該沒有太大爭議 。

03 在特定場景具有一定優勢

圍繞鈉離子電池的優點 , 我們可以捕捉到它的優勢場景:

【鈉離子電池的優點是什么】 在能量密度或循環次數要求不高的領域 , 鈉離子電池的性價比優勢確實比較突出 , 比如小動力電池(電動自行車等)或者中低端儲能(循環次數要求不高)領域 , 這個實際上是跟鉛酸電池或低端鋰電池在競爭了 , 屬于含金量比較低的領域 , 當然市場規模可能比較龐大 。

在儲能領域 , 由于投資規模較大 , 其較低的前期資本投入 , 從資金成本的角度來講 , 可能會是一個重要的吸引力 。

在高寒低溫場景 , 鈉離子電池可以發揮其低溫性能優勢 , 相對同樣低溫性能好、充電較快的鈦酸鋰電池 , 成本更低 , 但循環次數不及鈦酸鋰電池 。

在高功率領域 , 可以配合鋰電池應用于動力電池領域 。實際上 , 目前鈦酸鋰電池就已經扮演了這類角色 。

上述領域要么含金量不高 , 要么屬于小眾 , 而且鈉離子電池也不具備絕對優勢 , 目前都存在競爭品種 。

當然 , 隨著電池應用場景的細分和深化 , 未來或許會有更多適用于鈉離子電池的應用場景出現 。

04 如何看寧德時代發展鈉離子電池

關于鈉離子電池的開發背景 , 寧德時代在發布會上提到 , 新能源產業進入多層次、多類型、多元化的發展階段 , 愈發細分的市場對電池提出了差異化的需求 。

言外之意 , 鈉離子電池是補充 , 不是替代 。

為此 , 寧德時代還特別強調鈉離子電池與鋰離子電池的兼容互補 , 寧德時代開發了AB電池系統解決方案 , 即鈉離子電池與鋰離子電池兩種電池按一定比例進行混搭 , 集成到同一個電池系統里 , 通過BMS精準算法進行不同電池體系的均衡控制 。AB電池系統解決方案既彌補了鈉離子電池在現階段的能量密度短板 , 也發揮出了它高功率、低溫性能好的優勢 。

顯然 , 寧德時代也希望通過“混搭”的方式 , 拓展鈉離子電池的應用空間 。當然 , 未來還可能有更多創新應用手段 。

有些人以為鈉離子電池是個革命性產品 , 甚至還想替代鋰電池 , 這個是絕對錯誤的 。我曾經在微博上有個形象比喻 , 鈉離子電池對寧德時代而言 , 只是點心 , 而不是主食 , 最終填飽肚子還得靠鋰電池這個主食 , 如果把點心當主食 , 就會營養不良 。

把鈉離子電池鼓吹成革命性產品 , 有點一廂情愿了 , 同時認為鈉離子電池可以超越鋰電池 , 也不符合客觀的市場需求 。

隨著應用場景多元化 , 電池類型也將逐漸豐富 。在鋰電池的基礎上 , 不光有鈉離子電池 , 還有釩锍電池、鋅離子電池等 , 在市場規模不斷擴大、應用場景不斷細化的背景下 , 一招通吃已然不可能 , 百花齊放是大趨勢 , 而鈉離子電池只是開始 。

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鈉離子電池成本低還可以快速充電放電 。

一、鈉離子電池工作原理與鋰離子電池類似 , 利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電 。

二、鈉鹽原材料儲量豐富 , 價格低廉 , 采用鐵錳鎳基正極材料相比較鋰離子電池三元正極材料 , 原料成本降低一半;由于鈉鹽特性 , 允許使用低濃度電解液(同樣濃度電解液 , 鈉鹽電導率高于鋰電解液20%左右)降低成本;鈉離子不與鋁形成合金 , 負極可采用鋁箔作為集流體 , 可以進一步降低成本8%左右 , 降低重量10%左右 。

三、由于鈉離子電池無過放電特性 , 允許鈉離子電池放電到零伏 。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg , 可與磷酸鐵鋰電池相媲美 , 但是其成本優勢明顯 , 有望在大規模儲能中取代傳統鉛酸電池 。

四、鈉離子電池研究最早開始于上世紀八十年代前后 , 早期被設計開發出來的電極材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2電化學性能不理想 , 發展非常緩慢 。尋找合適的鈉離子電極材料是鈉離子儲能電池實現實際應用的關鍵之一 。

五、近幾年來 , 根據鈉離子電池特點設計開發了一系列正負極材料 , 在容量和循環壽命方面有很大提升 , 如作為負極的硬碳材料、過渡金屬及其合金類化合物 , 作為正極的聚陰離子類、普魯士藍類、氧化物類材料 , 特別是層狀結構的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展現了很好的充放電比容量和循環穩定性 。

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