在新能源汽車領(lǐng)域，鋰離子電池早已名聲在外，而氫燃料電池也憑借北京冬奧會(huì)的亮相賺足了眼球。相比之下，鈉離子電池似乎一直處于默默無聞的狀態(tài)。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，鈉離子電池正逐漸嶄露頭角，成為新能源汽車領(lǐng)域的新寵。
盡管鈉離子電池與鋰離子電池在名稱上有所不同，但它們的工作原理和電池結(jié)構(gòu)卻大同小異。從化學(xué)角度來看，鈉和鋰同屬于金屬元素，并在元素周期表中占據(jù)相似的位置，因此它們的物化性質(zhì)相似。這使得鈉離子電池和鋰離子電池在充放電過程中表現(xiàn)出相似的行為。具體來說，在充電時(shí)，金屬離子會(huì)從正極材料中脫出，通過電解液和隔膜嵌入到負(fù)極材料中，同時(shí)電子也會(huì)通過外部電路從正極流向負(fù)極。放電過程則完全相反。
然而，盡管兩者在工作原理上相似，但在實(shí)際應(yīng)用中，鈉離子電池卻展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先，鈉離子電池的原材料成本較低。地球上鈉元素的儲(chǔ)量豐富，使得鈉離子電池的量產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于鋰離子電池。其次，鈉離子電池在低溫環(huán)境下的放電性能表現(xiàn)優(yōu)秀，能夠在更廣泛的溫度范圍內(nèi)正常工作。鈉離子電池的安全性也更高，在針刺、擠壓、過充、過放等電池安全測(cè)試項(xiàng)目中均表現(xiàn)出色，不起火、不爆炸。
當(dāng)然，鈉離子電池也存在一些劣勢(shì)。由于鈉離子的半徑大于鋰離子，導(dǎo)致鈉離子電池在充放電過程中可轉(zhuǎn)移的電子數(shù)更少，從而使得其能量密度較低。目前，鈉離子電池的能量密度在90-160Wh/Kg區(qū)間內(nèi)，理論上續(xù)航里程不超過400公里。這一硬傷使得鈉離子電池在大部分新能源汽車領(lǐng)域無法與鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)。
盡管如此，鈉離子電池在微型車領(lǐng)域卻展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。這類車型更看重性價(jià)比而非能量密度和續(xù)航里程，因此鈉離子電池恰好能夠滿足其需求。例如，江淮釔為在今年年初正式交付了首款搭載鈉離子電池的車型——鈉電版花仙子。這款車型不僅性價(jià)比高，而且充電速度也更快，SOC10%-80%僅需20分鐘，30%-80%僅需15分鐘。
未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)大，鈉離子電池有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。中南大學(xué)化學(xué)電源與材料研究所所長(zhǎng)唐有根教授表示，鋰離子電池雖然應(yīng)用廣泛，但面臨資源緊缺和安全問題等行業(yè)痛點(diǎn)。而鈉離子電池作為一種資源不受限、安全有保障的新型電池，具備替代鋰離子電池的潛力。特別是在短程動(dòng)力、混合動(dòng)力、儲(chǔ)能領(lǐng)域以及特種工程車等領(lǐng)域，鈉離子電池有望發(fā)揮更大的作用。
