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三一技术装备:分庭抗“锂”!钠电池为何一枝独秀?

商业 来源:第一工程机械网      时间:2023-07-06 18:09:10

众所周知,虽然目前锂电池的性能表现良好,也是新能源电池市场的主流选择,但受制于整体锂矿材料的有限性及锂电池寿命及安全性的因素,市场迫切需要寻找一种新型电池来弥补锂电池的缺陷。而从众多新型材料电池中,钠电池一枝独秀。

钠电池


(相关资料图)

本文将从性能的角度,来阐述钠电池的优势、局限性,同时探讨其在不同应用领域的前景展望。

和锂电池相比,钠电池有哪些优势?

1、资源丰富性:相对于锂,钠在地壳中的丰度更高。钠是地球上第六丰富的元素,其丰度约为锂的80倍。这意味着钠电池可以更充分地利用地球上广泛存在的钠资源,减轻对有限锂资源的依赖性。从长远角度来看,钠电池有望缓解锂资源供应的压力。

2、成本效益:钠电池相对于锂电池具有较低的材料成本。由于钠的资源丰富性,钠电池的制造成本更为可控。低成本的制造将有助于推动钠电池的商业化应用,尤其是在大规模能量储存领域,如电网储能系统。

3、安全性:钠离子电池内阻比三元锂、磷酸铁锂都高,热失控时短路电流相对更低,减少了过热和爆炸的风险。这使得钠电池在一些特殊应用场景,如储能系统和电动车辆中,具备更高的安全性能。

4、大容量储能:钠离子具备较高的离子扩散速率,钠电池的倍率性能更好,使其在大容量储能方面具备优势。这使得钠电池在电网储能领域有巨大的应用潜力,能够平衡电力供需,提高电力系统的可靠性。

5、应对高功率需求:钠电池的高倍率性能同时也能使其在应对高功率需求方面表现出色。这使得钠电池在需要短时高能量输出的应用中具备优势,如电动车辆和工业设备。

钠电池有哪些局限性?

1、能量密度限制:相对于锂电池,钠电池的能量密度较低。这在一些对轻量化和高能量密度要求较高的应用中限制了钠电池的竞争力。但通过材料和结构的改进,钠电池的能量密度有望提升。

2、循环寿命和充放电效率:目前钠电池的循环寿命和充放电效率相对较低,需要进一步改善。长期稳定运行的要求对于钠电池的商业化应用提出了挑战。

各类电池性能对比

钠电池的应用领域和应用前景如何?

钠电正极材料性能

1、钠电池在大规模能量储存领域具有巨大的应用潜力,如电网储能系统、风电和太阳能储能等。其成本效益和大容量储能优势使其成为可持续能源储存的有力选择。

2、钠电池还可应用于电动车辆领域。尽管目前钠电池在能量密度和循环寿命方面相对锂电池存在一定的局限性,但随着技术进步,钠电池有望在电动交通中扮演重要角色,特别是在电动大型车辆和公共交通工具中。

3、钠电池还具备在储备电源、航空航天等领域的潜在应用。钠电池的高安全性和适应性使其成为一种可靠的能源储备和供应选择。

尽管钠电池面临一些问题和局限性,但随着技术的不断发展和创新,这些挑战有望得到克服。钠电池作为一种有潜力的能源存储技术,具备广阔的应用前景,特别是在大规模能量储存和可持续能源领域。随着研究和工程的推进,我们有望看到钠电池在未来能源领域的进一步突破和商业化应用。

(本文来自三一技术装备)

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