锂电池和钠电池的区别

穿透真相(穿透真相)

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续航1000公里，广汽“神车”来了？

　　电动汽车的里程焦虑一直是消费者的一大痛点。因此，当广汽埃安近日发布的一则全新动力电池科技海报随即在业内引起了热议。海报显示，其搭载石墨烯基超级快充电池的车型8分钟可充满80%，NEDC续航里程1000公里。

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钠离子电池的优势包括：

     （1）相对锂而言，钠盐材料比较丰富、廉价，去年到今年锂材料涨价比较明显，21年年中时候我们的一个48伏、20安的锰酸锂电池包价格大约为600元，到22年初涨价至1000元左右。

    （2）钠离子电池产业链降本明显，钠盐特性是可以使用低浓度电解液，如果用同样浓度电解液上钠盐导电率比锂盐高20%；钠电池负极可以用铝箔集流体进一步降本8%，降低重量10%。整体来看，如果实现大规模商业化，整个钠电池包成本比锂电池要低25%~30%，前期产能爬坡阶段成本优势会小一些。

　　钠电池正极材料上，主要有普鲁士白、层状氧化物，负极有软碳、硬碳，电解液是钠盐加溶剂。宁德时代的方案是，构建高通量集成计算平台，负极用的是具有独特空隙、能够让钠离子通行的硬碳材料，采用了新型电解液。

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钠离子电池的技术背景：

       钠离子电子的储能机理和锂离子电池是一样的。都是利用离子在正负极之间的迁移来实现电能的储存和释放。钠离子本身也带正电荷，但是钠离子半径比锂大1/3，所以移动比锂慢，能量密度比离子锂电池低。但是钠资源非常丰富。锂能源材料国内非常少，主要靠进口，未来的成本越来越高。钠资源是锂资源的1000倍，从成本看，比锂矿多。但是钠离子电池的技术还不成熟，目前主要工作还是在实验室。按资源优势，是最有可能成为替代锂的资源。能量密度低，所以多能量密度要求高的就不适合，例如手机、笔记本电脑的应用替代就不行，但是对储能，电动车，体积比较大的，能量密度要求比较低的还是有较大的市场需求。钠离子电池未来不会一开始应用在乘用车，因为他们对能量密度要求高，但是电动大巴可以。分布式储能，电网的储能，场景很大，有很大的应用前景。

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技术进展方面：

       从研发的角度，目前钠电池的正负极材料借鉴了锂离子电池的材料体系。经过测试，正极还是用层状电极材料类似锂电里面的锂钴氧后者三元，这是将来有希望大规模生产的。另外的还有磷酸盐体系，但如果要把磷酸铁锂变成磷酸铁钠，磷酸铁钠的储钠性能很差，所以可能要用其他的元素替代或者优化，例如磷酸钒钠或者磷酸锰钠之内的，但是也是磷酸盐体系。另外就是普鲁斯兰类的体系，普鲁斯蓝类的光电循环比较稳定，但是缺点是能量密度比较低，容量也比磷酸盐和轮状材料低。所以现在还没有确定三大材料体系，哪个组好。负极在锂电里面最成熟的是石墨。但是用石墨作为负极材料，性能非常差，不能做强大的用途。另外的硬碳材料做负极很不错，硬碳材料是一种稍微杂乱排列无定形的结构材料。这种硬碳材料的储钠性能，目前的实验室结果是可以和目前石墨处理的性能相媲美。所以现在负极方面最好的电池负极材料就是硬碳，但是硬碳还没有大规模量产的生产商，但是有些生产企业已经在布局硬碳的量产，但是准确时间还不确定。

       锂电池的电解液用的是六氟磷酸锂溶液，钠电池用的是六氟磷酸钠溶在碳酸锂，运行起来的效果很好。如果要用于高压电的话，要用到高氯酸钠，就是把溶解的盐稍微换一下。但无论如何，和锂电的电解液非常相近，溶剂不变。隔膜完全可以用和锂电池一样的隔膜。负极可以用铝箔作为节流机，因为铝箔比铜箔的成本要低很多，用铝箔做负极可以降低集流体。集流体的制造工艺和锂电的制造工艺也是非常的类似。

       所以锂电的生产线稍微调整一下就可以进行钠离子电池的生产，所以如果电池厂想要转型，它的重置成本不会太大。现在量产最大的问题还是这是兴起的技术，要从实验室到产业化去推广，他的技术稳定性以及材料的成熟度不会很高。

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     中美科技较量已到了关键时刻，已不再局限于芯片行业，而中国如今在更多科技行业也显示出了自己的优势，其中就有一项全球第一的先进科技将改变中美科技格局，这就是钠离子电池。

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      当前的动力电池均是锂离子电池，锂离子电池具有能量密度大、快速充放电等优势，因此锂离子电池已成为动力电池行业的主流技术，随着新能源汽车行业的规模迅速扩大，锂离子电池的劣势如今也开始浮现。

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      锂离子电池的缺点是安全性不够高，至今全球动力电池行业都未能彻底解决锂离子电池的自燃起火风险，只能尽可能降低自燃起火的几率；还有全球锂材料资源相当有限，业界人士指出全球已发现的锂材料矿藏仅能保证消费者人均购买一辆新能源汽车，为了确保动力电池的供应，汽车企业和动力电池企业如今已开始在全球抢购锂材料矿藏。

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      为了解决锂离子电池的缺点，全球动力电池行业都在寻找下一种动力电池技术，而钠离子电池可望成为替代锂离子电池的技术。钠离子电池具有相对于锂离子电池的诸多优势，第一点就是钠矿藏在地球的资源远超锂矿藏，钠元素位居地球所含元素的第六名，可以说钠相对锂元素来说几乎是取之不尽的。

      其次则是钠离子电池的安全性，钠离子电池几乎不会出现自燃起火风险；再次则是钠离子电池的成本远比锂离子电池低得多，这对于当下新能源汽车企业一直苦于锂离子电池成本过高的问题无疑是甘霖，也将解决消费者对于购买新能源汽车的后续电池更换的成本担忧。

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       为了改变汽车行业格局，美国的特斯拉发展起来新能源汽车，当时新能源汽车并不受市场重视，经过特斯拉十多年的发展，新能源汽车如今已异军突起，即将改变全球汽车市场格局，特斯拉也一度成为新能源汽车行业领军者。

      不过美国在动力电池市场却不占优势，美国的新能源汽车所需的电池需要日本、韩国和中国的企业供应，在锂离子电池市场，美国还可借助日本和韩国的动力电池制衡中国，而到了钠离子电池时代，美国将受制于中国。

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      中国依托于锂离子电池市场的优势已成功在全球新能源汽车市场占据主导地位，比亚迪力压特斯拉成为全球新能汽车行业领军者并以走向欧洲市场，钠离子电池一旦兴起，依托于中国制造的技术优势和成本优势，中国将在汽车行业一改燃油车时代欧美日三强的格局，让美国汽车行业无可奈何，而美国汽车行业将不仅失去市场优势甚至可能面临灭顶之灾。

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      今年，中科海钠的钠离子电池产品已经实现量产，是全球首款具备自主知识产权的产品化钠离子电池。该公司数据显示，目前电芯产能可达 30 万只/月，而且已经获得了来自印度市场的订单。

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      中科海钠团队成员来自被称为“电池研发国家队”的中科院物理所二次电池研发团队，其开发的钠离子电池产品在性能上对标锂电池，包括使用寿命相当，快充快放，且能量密度可达 140Wh/kg。而在成本上则明显优于锂电池，甚至可以比肩在市场上处于低端的铅酸电池。该电池负极材料以煤作为原料，正极以廉价金属氧化物为原料，成本优势明显。

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      “锂电的性能，铅酸的价格”。一家名为中科海钠的电池初创公司提出了区别于市面上电池产品的钠离子电池，欲在追求性价比的储能市场上分一杯羹。

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      「中科海钠」成立于 2017 年 2 月，专注钠离子电池研发与生产，其中研发团队有院士 1 名，研究员 2 名，博士 11 名，硕士 6 名。公司创始人均出自中国科学院物理研究所。其中胡勇胜为技术带头人，自 2011 年起致力于钠离子电池技术研发，在钠离子电池正负极材料、电解液等方面取得突破。