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电池知识

锂离子电池进入发展瓶颈期钠离子电池会取而代之吗?

来源:宝鄂实业    2019-06-28 21:20    点击量:
普渡大学(Purdue University)的研究人员开发出一种钠粉末,用于钠离子电池,制造商可以用这种粉末来取代锂,而锂的大部分开采地点都在南美洲的山区。

  普渡大学化学工程副教授Vilas Pol在一份声明中说:“在电极加工过程中添加合成的钠粉,只需要对电池生产工艺进行轻微的修改。”“这是将钠离子电池技术推向工业应用的一种潜在方式。”
 
  近年来,科学家们一直在努力使钠离子电池像锂离子电池一样具有功能。尽管钠的价格低廉且含量丰富,但当它暴露在水中时,即使是在空气中,钠也有爆炸的倾向。钠离子也容易在电池充电和放电的前几次中丢失。

  然而,钠离子电池在大型太阳能和风能设施中尤其受用,成本更低,因为它们可以储存能量。

  然而,钠离子在初始充电周期中倾向于停留在硬碳阳极上,而不会移动到阴极端。这些离子形成了一种叫做固体电解质界面的结构。

  “通常固体电解质界面是好的,因为它保护碳颗粒不受电池的酸性电解液的影响,而酸性电解液是导电的,”Pol说。“但是太多的界面消耗了我们为电池充电所需要的钠离子。”

  钠粉可以为固体电解质界面提供必要的钠含量以保护碳,同时不会以消耗钠离子的方式堆积。

  通过将钠粉放在充满氩气的盒子里,研究人员将钠接触到的湿气减到最小。

  然后他们用超声波将钠块融化成乳白色的紫色液体,然后冷却成粉末,悬浮在己烷溶液中,均匀分散粉末颗粒。

  在制造过程中,只需在阳极或阴极电极上滴几滴钠悬浮液,钠离子电池就能以更高的容量和更高的稳定性进行充放电。
锂电自行车太娇嫩,只能作为代步工具。锂电车载重较重货物之后,就会出现很大的问题,如续行里程缩短、使用寿命快速减少等,如果充电器质量不好、锂电的保护板有问题,就会在充电过程中发生起火等问题,这让消费者使用感到有些害怕。
 
  锂电池本身的质量还有待提高。不同于铅酸电池,锂电池在电芯成组装配中非常讲究电池的一致性和稳定性,如采用18650型电池,在串并联中,对每一颗电芯的电压要保持绝对的一致性。如果电芯电压不一致,短板效应就会显现出来。许多整车企业为了要降低成本,往往会在选择充电器上做手脚;那些小锂电池企业同样也会在保护板、电芯上动歪脑经,结果很明显,锂电池未使用到规定的保修期内,锂电池的容量已经无法保证锂电自行车的续行里程。

  据介绍,目前国内电动车用锂电池的返修率最高的可达13%左右,最低的也在5%左右。现在许多的电动自行车用锂电池企业基本上在盈亏点上进行运作,电池企业几乎没有纯利润,原因是产能严重过剩,规模大企业打价格战往死里打。

  尽管锂电自行车前景发展很好,但锂电自行车质量做不上去、锂电自行车售后不能与铅酸电池那样更换与维修方便的话,可能会进入到发展的瓶颈期。
在零售市场上,以锂电自行车的专卖店很少,甚至连北上广深这样的大城市也没有出现有;最多也是在一些规模大的电动车实体店里,锂电自行车摆放在角落里,不是成为销售的重点。在这次天津自行车展上,除了新日推出几款锂电自行车产品之外,就连爱玛、绿源、台铃等规模大企业几乎不见锂电自行车的影子;同样,那些做自行车强项的企业几乎也在退出锂电自行车制造。由此可见,锂电自行车在目前的国内市场上还不能成为主流。那么是什么原因造成锂电自行车这么多年来推广缓慢?
 
  在整个电动车占有率很低。其原因有很多,一是锂电池的安全性,通过过去对锂电爆炸事件的影响,其人民对锂电的安全性存在怀疑;二是价格,锂电池电动车整一半(行程大的更高);三是实用性,人民对短距离出行,已经有了很多工具,有共享单车等。由于这三点根本原因,锂电池电动自行车,想提高市场占有率,必须解决这些问题,找到发展的方向。

  锂电自行车只能在局部地区上有市场。譬如在北京、南京、济南等一些市场,锂电自行车的销量占比较高,尤其是北京市场上,近两年的销售占比达到了30%以上。推动北京市场锂电自行车销售上升的主要原因是北京的道路拥堵、以及政府对使用锂电自行车的支持。相反在上海地区,近两年来锂电自行车的销量仅占3-5%。

  广东各个城市的销量也只有6%左右。而在中小城市,锂电自行车不太受到欢迎,农村市场则是更少之又少,几乎不见踪影。制约锂电自行车推广最大的问题还是维修上。如果在北京,维修就显得很方便,商家会把有问题的电池换下来,给消费者临时换上旧电池,等到10天左右再到店里换上原来维修的电池。这种待遇不是每一个地区都能享受到的,这就制约了锂电自行车的销量。