电动汽车最核心的部件就是电池组,目前市场中绝大部分车型常用的是锂离子电池,无论是三元锂电池、还是磷酸铁锂电池,它们最基本的元素构成均为锂离子,并且从上世纪70年代开发至今,主要的高精尖量产领域,所使用的锂离子电池始终无法被替代,优势在于循环寿命长、放电性能好、续航能力强、能量密度高、荷电保持能力出色等。
但是较高的成本、低温环境下的性能折损,也都是弊端所在,尤其是从开发成本的角度来看,企业必定希望有其它元素能够取而代之。如今,宁德时代(300750,股吧)正式发布钠离子电池,或许也将开启一个新时代。
关于此次发布的钠离子电池,我们先来看看简要信息,作为第一代钠离子电池,单体能量密度可达160Wh/kg,常温充电环境下,15分钟可充至80%,而在-20°的环境中,它仍能保持90%以上的放电保持率,对于这些参数,我们如何去理解和看待?具体还要分析一波。
首先,钠离子电池是依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,从而实现充电或放电,工作原理和锂离子电池极为相似。为什么创新钠离子电池呐?
最重要的还是基于成本考虑,钠元素的地壳丰度排名第六,非常充足,而锂元素则排在三十名之后,比较稀缺,容易被少数能源巨头所霸占,造成哄抬市场的局面,并且钠元素和锂元素在周期表中属同一主族,化学性质较为相似,所以如果钠元素能够代替锂元素,何乐而不为呐?
在能量密度方面,该钠离子电池为160Wh/kg,从参数来看,它仅算做到钠离子电池领域中的高密度,处于行业顶部水准,不过相比于三元锂电池200-300Wh/kg的能量密度,尚有一定差距,但如果和磷酸铁锂电池的180-200Wh/kg相比,就已经非常接近了,况且这只是第一代产品,至于下一阶段目标;宁德时代是要研发达到200Wh/kg,考虑到更为廉价的成本,到时候,说是磷酸铁锂电池的末日,一点不为过!所以,很有可能未来的发展趋势就是三元锂电池+钠离子电池。
继续,来看充电效率,15分钟可将电量充至80%,即便是从20%-80%,这个速度也已经非常快了,相比三元锂电池和磷酸铁锂电池,都有着一定优势。
另外,钠离子电池在低温环境下的放电保持率也会更好,-20°可达90%以上,显然,这也是要逼死磷酸铁锂电池的节奏。种种迹象表明,宁德时代这个出货量占据半壁江山的电池业巨头,现在所做的,就是要重新定义未来电池领域的格局!
除此之外,3000次以上循环充电寿命,和三元锂电池较为接近;热稳定性也可看齐磷酸铁锂电池,可以说钠离子电池确实能够起到替代锂离子电池的作用,当然,代替的是磷酸铁锂电池,而想要高续航与高性能,现阶段还要依靠三元锂电池。
最后,此次宁德时代也发布了AB电池规划,就是按比例混搭的钠-锂电池,既保证了更好的密度,又降低了成本,但对BMS电控管理系统需要极大考验,因为两种元素的放电曲线、耐寒性、满放程度等均不一致,需要更精密的算法,才能保证稳定与安全。
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(张洋 HN080)