新材料能源

前言:科技发展迅速,网络科技从4G逐步走向5G,现在又一个好消息,一种概念性的电池——钠离子电池或将在不久将来问世。


电器时代,用电逐渐成为世界主流的时代,特别是在电动车成为国家战略时,对于新型电池的研发、对旧版电池的升级就十分重要了。

在各国能源日益紧张的今天,我国的锂电池储量降低,这在未来,很可能出现面临卡脖子的情况,毕竟华为等一系列的事情,就是很新鲜的一个参考。考虑到国家的安全战略,对未来新能源的负责,选择出一种新的材料来代替原本老旧的锂电池是十分有必要的!

在众多材料内,科研人员最先想到的,是钠。

因为钠相对于锂来说,它更加有利于离子的储存,从本质上讲,电池的充放电,就是电子正负极间来回地移动,这是高中课本也有讲到的,而用钠代替锂明显再合适不过。

有了方向,但没有技术,想要研发,就十分困难。一开始对钠电池的开发,并没有研发出长效稳定的电极材料,一直走不出实验室的范围,以至于钠电池始终停留在理论阶段。而现如今,随着各项材料不断更新革代,钠电池也逐渐从理论走向现实。


钠电池问世!以及消息带来的影响。

最新消息,新能源新材料峰会8月召开,宁德时代或发布钠离子电池。

此消息一发布圣阳股份、华阳股份、山东章鼓等个股涨停。

其中,公司是 A 股上市公司中唯一具有金属钠生产能力的公司。目前公司金属钠的产能已经达到 4.8 万吨,位居全球第一,而且是国内电耗最小,成本最低,质量最好的生产企业,金属钠产品国内市场占有率高达 42%。公司金属钠生产工艺采用美国杜邦先进技术,较国内其他制钠企业生产工艺成熟可靠。

可见很多人都对纳电池抱有很大的期待,所以才会在消息一发布的同时,选择对这方面相关的行业进行大量的投资。


为何钠离子电池那么重要?

对于这个问题,归根结底都是因为锂电池的缺点太多、太明显了,同时,锂离子电池的发展,不适合我国的能源战略要求。

主要原因有以下几点:

1.能源储量:由于锂电池的技术发展较为成熟,所以锂电池在国际上是非常受欢迎的,但是在制作锂电池的时候,其原材料锂却是非常难以提取的。最主要的是因为我国的锂资源非常的稀少。

根据资料显示,锂在地壳中的含量仅为0.0065%,而对于钠来说,钠不仅分布广泛,它的总储量也非常的多,约占地壳元素储量的2.64%,光是我国已探明的钠盐储量就已超过了1.1.4万亿吨。

目前为止,我国本土并未发现大规模的锂矿,世界上70%左右的锂资源都集中在南美洲,而我国80%的锂资源需要进口。

2.性能:锂电池在国内市场上失去价值,不仅仅是因为它的资源十分的稀缺,也是因为它在充电以及续航方面与钠电池相比体无完肤,也是成为它即将被钠取代的原因之一。

3.价格:价格钠作为地球上仅次于锂的第二轻金属元素,就算是在元素周期表上两者的化学性质也非常相似,这样相比一下钠电池的成本明显更低

近年来,通过我国的科研团队在钠电池的技术方面上不断地攻关,通过不懈的努力,在领域内的科研探索,终于将这些问题逐个地解决了。

因为锂金属的化学特性非常的活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常的高,随着科学技术的发展,锂电池已经成为了社会主流,而我国的能源发展也将因为纳电池的降临迎来新突破。

这种锂电池被发明出来之后,很多国家都大力地对锂电池进行研究,随之技术成熟,锂电池已经成为了社会主流,但是锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常的高,所以钠电池还是比锂电池的使用性以及商用性更加给力。


汽车能源——电池能否取代石油?

生活中随处都想要用到电,随着发展,充电宝、手机电池续航,包括大型的电池,逐渐地出现在人们的生活中,在这样的环境下,电池的重要性不言而喻。

对于电动车、电动汽车来说,电池就是动力来源,其重要性与石油旗鼓相当,或在将来,石油车的消失会把电池的重要性衬托的更加明显。

对于电池来说,其优点是低碳环保、零排放等,而缺点也是显而易见的,它的便利性无法与石油相比,需要在充电桩进行充电,充电过程也需要耐心地等待,而且在使用过程中,还有着自燃的风险,但是电能的存储非常丰富,石油是不可再生资源,所以相较于石油,电池更符合可持续性发展,未来的重心也会偏向这种可再生能源。

而最近有则消息称,作为国内电动车电池企业第一梯队的宁德时代,就对外宣布将在7月份左右推出钠电池,对于大家都不陌生的汽车来说,电池能否取代石油,完全想要看钠电池能够给我们带来多大的惊喜。


钠离子电池的难点在哪?

其实这跟它的工作原理有着紧密的联系,它是利用钠离子在正负极之间的嵌脱作用,当钠电池进行充电的时候,钠离子通电时,就会从正极跑出去,通过电解质嵌入负极,同时电子补偿电荷。

在经外电路供给到负极,保证正负极的电荷平衡,放电时则相反,钠离子从负极逃出去,又跑回到了正极,在之前的研究重点都放在了正负极的材料上。

就比如寻找负极所使用的材料,就是一项难点,而经过我国的科研院士的不断地努力之下,最终攻破了这项难点。

我国的中科院物理所,胡勇胜研究员带着他的团队,开发了当时最先进的低成本铜基正极材料,煤基碳负极材料和低盐浓度电解液。


锂电池有那么差劲吗?

与上一代电池相对比,锂电池的储电量更大、体积更加小巧,因此它能被应用到各个领域,例如电动汽车、电动车、手机和电脑内。

首先,锂电池的优点有很多,但不是只有优点,随着锂电池开始主导人们生活,它的短板也逐渐暴露出来。

首先,锂资源不可再生资源,特别是国内,锂资源需要依靠大量进口来满足需求,而锂资源在地球上的储量本来就少,随着科技发展,电池的需求量日益增多,人们对锂的需求越来越大,导致地球上的锂储量不断减少。

其次,提取锂的原料——碳酸锂,成本也在不断飙升,这导致了锂电池的成本价也在逐渐增加。


钠电池的优点

1.稳定性:和锂电池相比,钠电池更加稳定,用钠元素制作的电池不会轻易破损,而锂电池充电过热或环境过热,可能会引发燃烧风险,在一些新闻上,有少量的报道说明锂电池的自燃十分危险,而钠电池的密度较高,相对而言,它自燃的概率较锂电池要低。

2.材料成本低:地球上的金属中,钠资源的储量要比锂资源更多,这点我国是占有绝对优势的。至2020年,全球金属钠产能约16.05万吨,其中,国内占到13.25万吨,可见我国的能源战略将锂替换成钠有多么重要。

小结:在金属钠的开采制造方面,我国均处于行业领先地位,一开始,锂资源在被刚发现的时候,一吨才3.8万元,但随着锂电池的商用,价格瞬间翻了4倍,一吨高达16万元,那些靠出口锂赚取外汇的国家,也因此赚得盆满钵满。

我国作为最大的锂资源进口国,对于这样的现象,自然不能不管不顾,将那些哄抬锂电池物价的直接排除在外,从而稳定下锂电池的市场。如今,钠电池的问世,使我们的能源发展将不再受制于人。


最后

制造工艺方面,钠电池和锂电池也没有太大差别,它可以说是锂电池的完美替代品,它的优点不仅能将电动车的缺陷解决,还能降低新能源车的售价。

当代出售的新能源汽车,一半的以上成本都在电池上,随着钠电池的开发利用,新能源汽车的价格也会显著降低,或者届时为保持汽车价格,将会把开发重心移到其他方面,电能汽车将会得到大幅度提升。

值得一提的是,钠电池的充电速度极快,像锂电池充电半小时才能将其充满,在同样的储电量下,钠电池充满只需要10分钟。这意味着钠电池能够更快速地打入市场,抢占锂电池的地位。

如今,我国已经获得钠离子电池产业化主导权,虽然曾经错失了内燃汽车的发展机会,可相信在钠电池的助力下,我国必然能够继续维持新能源汽车的领跑地位。

(0)

相关推荐

  • 钠离子电池技术

    一是关于将钠离子电池纳入有关发展规划和重点科技支持计划的建议.我部将在"十四五"相关规划等政策文件中加强布局,从促进前沿技术攻关.完善配套政策.开拓市场应用等多方面着手,做好顶层设 ...

  • 宁德时代:“钠”么骄傲

    宁德时代董事长曾毓群曾在今年5月份的年度股东大会上抛下一枚炸弹--将在7月前后发布钠离子电池. 消息一出,业界翘首以盼,在行业死磕锂离子电池的时候,"动力电池一哥"究竟能把上个世纪 ...

  • 全球锂离子电池供需格局

    一.全球锂离子电池供需格局 毋庸置疑,世界现在正处于一场能源革命的起点.全球碳中和理念已成为共识,能源结构转型已经进入一个长时间周期的加速阶段.发展可再生能源不仅为人类能源提供持续发展的安全保障,也对 ...

  • 中国能源新突破:钠电池超越锂电池,或将解决电动车缺陷?

    宁德时代宣布将在七月左右发布新型钠电池,而目前新能源汽车上最常使用的锂电池,其实存在不少困扰电动车发展的"老大难"问题.将来钠电池的出现,将一举解决电动汽车电池的困境.钠电池究竟是 ...

  • 谁能“电”定未来

    新能源汽车动力电池的安全与能量密度极限仍在往前进.第一代钠离子电池.宁德时代发布钠离子电池 宁德时代发布第一代钠离子电池.这款钠离子电池具备高能量密度.高倍率充电.优异的热稳定性.良好的低温性能与高集 ...

  • 执着“钠”十年钠离子电池迎来“破晓”

    "如果失败了呢?" "成与不成,这辈子只干这一件事." 当众多人聚焦锂离子电池的时候,他把目光转向了"冷门"的钠离子电池,这"一眼 ...

  • 锂电池将成为过去?划时代钠电池即将上市,新能源汽车再无缺陷?

    相信很多小伙伴都对新能源汽车有着浓厚的兴趣,但是之前国内很多特斯拉新能源汽车故障频出造成多起事故使很多想要购买新能源汽车的小伙伴都打上了退堂鼓,而就在特斯拉陷入产品质量旋涡的时候,我们中国本土的企业奋 ...

  • 电动车缺陷已被解决?划时代钠电池即将发布,比锂更轻更便宜

    在国外的特斯拉安全事故频发,国内的电动车市场百花齐放的环境下,5月21日,国内电动车电池企业第一梯队,宁德时代忽然宣布,将于7月前后发布钠电池,据称可以解决纯电动车的所有传统缺陷. 新闻一经发布,旋即 ...

  • 宁德时代正式发布钠离子电池!“钠锂混搭”成最大亮点丨见智研究

    今年毫无疑问是新能源汽车产业链整体爆发的一年,也或是未来新能源汽车发展黄金十年的首发年,不仅终端新能源汽车销量大爆发,中游以宁德时代为首的电池厂商更是翻倍扩张产能.在这个锂电池略微过热的局势下,7月2 ...

  • 宁德时代“亮钠”,为了万亿市值还是储能?

    IAUTO 速度 深度 态度 导|语 2021/06/05 "我们的钠离子电池已经成熟了."真的? 记者丨王小西 责编丨曹佳东 编辑丨朱锦斌 锂电池的竞争如火如荼.方兴未艾,大家都 ...

  • 华阳股份:第二个宁德时代

    华阳股份(SH,600348):钠离子电池材料第一股,受益"钠离子电池时代"即将到来! 全球锂电池巨头宁德时代近期透露一个爆炸性消息,将于今年8月12日至14日发布钠离子电池新产品 ...

  • “锂电池之父” 陈立泉院士最新演讲:全世界的电能都用锂离子电池储存,根本不够,钠离子电池是新电池首选...

    点击上方音频,立即收听本文↑↑↑ "目前的电池是什么呢?目前的电池就是锂离子电池,大家都很熟悉的石墨负极,磷酸铁锂或者三元或者钴酸锂做正极,电解质是可燃的液体电解质,容易引起安全忧虑.   ...

  • 钠逊于锂,为何吃香?

    目前,国内外有近二十家企业布局钠离子电 池产业化生产.国外企业主要包括英国 Faradion 公司.美国 Natron Energy 公司.日本岸田化学. 松下.三菱等,国内的钠创新能源企业包括中科 ...

  • 宁德时代为什么要推钠离子电池?

    "钠吗?" "是的,先生--钠电池应当是最强的,它的电动力比锌电池要强好几倍." 这是1870年,法国作家儒勒·凡尔纳所著的科幻小说<海底两万里>中 ...