电动车给我们的生活带来了便捷,但电池不耐用的问题也困扰着大家。市面上80%的电动车使用的是铅酸蓄电池,平均一年半到两年就需要以旧换新,频繁更换电池增加了用车成本。并且铅酸蓄电池体积大、份量重、能量密度低、耐低温性能差、充电速度慢也是个不争的事实。锂电池虽然可以弥补铅酸电池的这些缺点,但是价格贵使用不当存在起火爆燃的风险。
那么有没有一种电池既安全、同时能量密度高、续航里程远、充电速度快、冬季耐低温性能好、使用寿命长、并且价格要便宜?答案有,那就是钠电池。前几天有位朋友在某音发视频,几天前他花200多元买了一组48伏20安的钠电池,而相同型号的铅酸电池需要550~600元,使用10年要更换4次,电池使用成本为1800元,而钠电池几百元可以使用10年以上,下面就来聊一聊这神秘的钠电池究竟有何神奇之处。
什么是钠电池?
钠电池全称钠离子电池,是一种依靠钠离子在正负极之间移动来完成充电、放电的电池,其工作原理与锂电池相似,依靠钠离子在正负极之间的镶嵌和脱出,实现电能的储存和释放。充电时钠离子从正极材料中脱出,经过电解液和隔膜嵌入到负极材料中,放电时钠离子从负极材料中脱出,回到正极产生电流。
钠电池的优点
1.价格便宜:在地球上储量稀少的金属元素价格昂贵,比如制作锂电池的锂在地球上的储量仅为0.0065%,且大多分布在南美,我们国家大多都需要进口,每千克成本150元。而钠在地壳中的储量高达2.75%,每公斤仅需2元,可以就地开采就地生产,有效降低了钠电池的制作成本,因此,钠电池价格自然就便宜。
2.体积小:铅酸电池体积大,比如48伏20安铅酸电池体积长为50厘米、宽18.5厘米、高17厘米。48伏24安的钠电池体积为长29厘米、宽15.6厘米,高18.4厘米,可有效节约电池仓面积,增加电池的容量。
3.重量轻:48伏20安的铅酸电池重量约50斤,而48伏24安的钠电重量约为21斤左右,比铅酸电池重量足足轻了一倍还要多,这可有效减轻电动车的负担,延长续航里程。
4.能量密度高,续航里程远:铅酸电池的能量密度是所有电池当中最低的约为40WH/KG,现在市面上钠电池的平均密度为101WH/KG。钠电池的能量密度是铅酸电池的两倍多,意味着可以储存更多的电能,提供更远的续航里程。
5.电压放电幅度大:以60伏锂电池为例,当电压降至48伏,保护板会自动切断电源输出,导致电动车无法继续前行,这是为了防止深度放电对电池造成损伤。而60伏的钠电池可以放电到29伏,当然这需要安装钠电池的专用保护板,钠电池放电电压幅度宽,可以释放更多电能来增加续航里程。
6.使用寿命长:普通铅酸蓄电池可循环充放电350次使用寿命一年半,钠电池宣称可循环充放电2000次以上,使用寿命是普通铅酸蓄电池的6倍,理论上可以使用10年以上。
7.充电速度快:普通铅酸蓄电池充电时间约为8~10小时,充电时间过长。而钠电池据称15分钟可充至80%的容量,20分钟可完全充满电。钠电池之所以充电速度快,是因为钠原子比锂离子半径大,加上钠元素第一电离子相对较小,在电解液中扩散速度快,更容易从正极材料中脱出,在充电时可以以更快的速度从正极转移到负极,从而极大地提高了充电速度。
8.耐低温性能好:铅酸电池和锂电池的最佳性能发挥温度为25度到35度,在这个温度范围内,电池容量达最佳状态,储存的电能最多电池续航里程远,比如在夏季60伏20安的电池可以实现70~80公里的续航。但当冬季来临铅酸电池和锂电池的电解液变得粘稠,化学反应变慢,电池容量减小,只有夏季容量的60%甚至更低,导致冬季电动车续航里程缩水,需要频繁充电。
钠电池在冬季耐低温性能好,零度电池容量不衰减,零下20度电池依然保持90%的容量。意味着用户在冬季使用钠电池的电动车不会受到低温的影响,如果钠大电池可以安装在电动汽车上,可有效解决冬季东北电动汽车续航里程短的问题。
9.自放电率低:铅酸电池每天的自放电率约为1%,如果长期不充电,电池会饿死充不进电,并且电压过低对电池造成的损伤是不可逆转的。钠电池没有记忆效应无过放电现象,允许电压降至零伏,充足电后又恢复如初,不用过分担心深度放电对电池造成的影响。
10.安全性相对较好:电动车使用的三元锂电池过度充电、过度放电、电池组进水、保护板出现故障,都有可能造成锂电池热失控,进而引发起火爆燃,如果火势得不到控制造会造成较大的人员伤亡和财产损失。例如,2月23日南京雨花区明尚西苑发生的那场火灾,共造成15人遇难、44人受伤的惨剧。
而钠电池对比三元锂电池安全性高,电解液不易燃烧。即使钠电池过度充电、过度放电,由于其良好的耐高温性能哪怕热失控也不会起火燃烧只会冒烟,有效降低了发生火灾事故的风险。
11.降低用车成本:现在购买一辆钠电池电动车价格约在2500元左右,使用10年不需要换电池。购买相同配置的三元锂电池电动车价格在4500元左右,并且10年间还要换一次电池,最少要2000元,10年用车成本6500元。购买相同配置的铅酸电池电动车2500元左右,10年间需要更换4次电池,每次换电池300元,10年用车成本为2500+1200=3700元。通过对比钠电池在所有电池当中是使用成本最低的车型。
12.对环境友好:铅酸电池在制造、废旧回收提炼过程中处理不当,产生的废铅、汞、废硫酸溶液等有毒有害物质,会对水源、土壤及人体产生危害。锂电池制造回收也会产生多种重金属、有机物和其他化学物质,也会对环境造成危害。而钠在环境中的毒性非常低,几乎不会对环境和人类造成危害,对环境更加友好,符合绿色环保的发展理念。
钠电池的缺点
目前钠电池的能量密度低于三元锂电池,制约了它的发展,不过随着技术的进步,在未来钠电池的能量密度会进一步提高。就目前来说,钠电池宣称的优点还没有得到市场的进一步验证,还要经历时间和用户的检验。最后就是目前还是小规模量产,没有形成完整的产业链,初期销售价格较高。不过随着钠电池产业链的不断完善,销售价格还有很大的降幅空间。
写在最后
钠电池刚好弥补了铅酸电池和锂电池的缺点,如果其宣传的优点能够得到市场的验证和用户的肯定,那么将有越来越多的车企使用钠电池,铅酸电池和锂电池的市场份额将会越来越小,甚至有可能被钠电池取代。
200多买48/20钠电池,我不相信[笑着哭]
价格要是便宜铅酸电池早被淘汰了
网上查了一下价格不但比铅酸电池贵,甚至比三元里还贵,作死
不能只文字宜传,来点真实的。
八字还没一撇
天天在说钠电池,怎么就没有见到有人在用呢,是在故意画饼给大众看吧!