笔记本|中国科技迎来三大突破,续航焦虑或将真正成为历史( 二 )





那如何解决续航焦虑的问题呢?笔者认为有两种方法 , 一是寻找性能更优的充电新材料;二是突破快充技术的瓶颈 。
功夫不负有心人 。 近期我国在电池技术领域又传来了三个好消息 , 终于实现新的突破 , 下面赶快来分享给大家 。



宁德时代发布新一代钠离子电池
据悉 , 这款钠离子电池电芯单体能量密度可达160Wh/kg;常温下充电15分钟 , 电量可达80%以上;而在零下20°C低温的环境下 , 仍然有90%以上的放电保持率 。
在正极材料方面 , 宁德时代采用了克容量较高的普鲁士白材料 , 对材料体相结构进行电荷重排 , 解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减的核心难题;在负极材料方面 , 宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料 , 其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性 。



与锂离子电池相比 , 钠离子电池具有四大优势:
1、储量丰富 。
锂在地壳中的含量只有0.0065% , 而钠约为2.36% , 钠的储量是锂的360倍 。
2、成本低廉 。
磷酸铁锂正极约6~8万/吨;而钠离子化合物价格稳定且低廉 , 仅为约250元/吨 。
钠离子电池不需要使用钴、镍等稀有贵金属 , 且钠离子不与铝形成合金 , 还可使用比铜箔更便宜的铝箔做集流体 , 材料成本会比锂离子电池降低8%左右 。
3、能量密度媲美磷酸铁锂 。
由于钠离子电池无过放电特性 , 允许钠离子电池放电到零伏 。 钠离子电池能量密度大于100Wh/kg , 可与磷酸铁锂电池相媲美 。



4、安全性高 。
钠离子电池的电化学性能稳定 , 具有较高的安全性 。 通过针刺、挤压、过充、过放等测试 , 能做到不起火不爆炸 。 另外 , 在运输环节中 , 可以实现零伏运输 , 有效地降低了运输风险 。



另外 , 因钠离子电池在制造工艺方面 , 可以实现与锂离子电池生产设备、工艺的兼容 , 生产线可进行快速切换 , 实现产能快速布局 。 目前 , 宁德时代已启动钠离子电池产业化布局 , 2023年将形成基本产业链 。



【笔记本|中国科技迎来三大突破,续航焦虑或将真正成为历史】


国轩高科研发的半固态电池将实现装车
在国轩高科第十一届科技大会上 , 工研院副院长张宏立表示 , 360Wh/kg能量密度的三元半固态电池将在今年实现量产 。 搭载半固态电池的车型 , 电池容量可达160kWh , 续航将突破1000km , 零百加速仅3.9s 。



那什么是半固态电池呢?
半固态电池是指任何一侧电极不含液体电解质 , 另一侧电极含有液态电解质的电池 。 或单体中固体电解质质量或体积占单体中电解质总质量或总体积之比的一半 。半固态电池相比于传统的液态锂离子电池有以下三大优势:



1、能量密度高 。
液态锂离子电池的能量密度上限被公认为300Wh/kg , 即便是300Wh/kg也只是理论值 。 事实上 , 国产的纯电动车 , 主流的磷酸铁锂电池单体能量密度一般在160Wh/kg左右 , 比亚迪第二代刀片电池单体能量密度为180Wh/kg , 三元锂电池的单体能量密度在200Wh/kg左右 。



而固态电池的能量密度很容易做到300~400wh/kg以上 , 理论能量密度更高达700Wh/kg , 是锂电池的2倍 。
2、体积小 。 传统锂电池中 , 仅隔膜和电解液就占据了近40%的体积和25%的质量 。 而如果换作半固态电解质 , 正负极之间的距离可以缩短到几到十几个微米 , 这样电池的厚度就能大幅度降低 , 显得轻薄小巧 。