锂电VS铅酸电池VS钠电 看看哪款适合你
2023-04-28 16:58:40 发布于广东
电动自行车轻便、成本低、环保、出行便捷,是现代人最常见的短途出行交通工具。买菜拿快递、接送小孩、上下班通勤,老百姓日常生活中的众多出行场景都与“小电驴”紧密相连。作为重要的民生交通工具,电动自行车的价格是个很敏感的问题,而占到整车成本25%-40%的电池,其价格走势自然也备受关注。
铅酸电池VS锂电池VS钠电池
今年以来,碳酸锂价格连续暴跌,崭露头角的钠电逐渐成为业界关注焦点,以性价比优势占据主流市场多年的铅酸电池的生存环境或将遭受重大威胁。电动自行车电池行业风云激荡,变幻莫测,在此背景下,买电动车究竟该选锂电池、铅酸电池还是钠电池?哪个性价比更高?哪个续航能力更好?针对这些用户关心的问题,今天,小编就来说道说道。
价格
先从用户最关心的价格说起。业内人士预测,按照目前最主流的、也是产业化进度最快的层状氧化物路线测算,钠电池成本可以做到逼近0.3-0.4元/Wh,其实现条件是产业要有几十GWh的规模,并且能量密度能做到与铁锂相当。以目前锂离子电池原材料碳酸锂价格20万元/吨计算,锂电池成本为0.5-0.7元/Wh。当下市场铅酸电池的成本在0.4元/Wh左右。
钠电池产业前景被看好(图片来源于网络)
电动自行车带电量为0.6Kwh左右,以钠电池实现大规模量产后价格来看的话,钠电池和铅酸电池成本相当,锂电池价格稍高。但钠电池目前的供应链规模还很小,存在产业链不健全等瓶颈,钠离子电池实际成本甚至高于磷酸铁锂电池。
使用寿命
在价格之后,多数用户最关心的应该是电池的耐用性,即电池的使用寿命。影响电池寿命的因素包括充放电次数、环境、天气、路况、驾驶习惯等,其中,充放电的循环次数影响最大,电池的容量会随着每个充电周期的完成,而略微减少。
电动车的电池,经受一次充电和放电,称为一次循环。从循环寿命来看,铅酸电池表现较差,一般在300-500次,钠离子电池在1200-2000次,三元锂电池在1500-2000次,磷酸铁锂电池普遍在3000次以上。根据新国标要求,电动自行车电池标称电压不能超过48V,电机不能超过400W,按照1-2天充一次电来计算,三种电池的寿命依次为1.5-2年、5-8年、6-10年。
能量密度
能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量,是评判电池性能的重要指标。在目前的技术条件下,钠电池的能量密度约为70-150Wh/kg,比铅酸电池的30-50Wh/kg高出不少,这让钠电池低温容量保持率更高,并且还能支持快充,充电效率更高,还能降低电池的体积和重量。
能量密度是评判电池性能的重要指标(图片来源于网络)
三元锂电池的能量密度为180-350Wh/kg,磷酸铁锂电池为150-210Wh/kg,钠电池较前者逊色不少,与后者有重叠区间。目前,储存1度电,钠电池需要6.3-10公斤,而锂电池只要3.3-6.3公斤。专家预测,随着技术不断进步,钠电池能量密度还将有较大提升空间。
续航能力
电池的续航能力主要和电压、电池容量和功率有关。由于锂电池的能量密度较高,在电量、电压参数相同的情况下,锂电池重量要轻非常多,体积也小很多,因此,锂电池在续航方面的表现更加卓越。钠电池目前的技术水平相对较低,加上本身能量密度也稍逊,因此在续航方面仍有待提高,不过比能量密度仅为30-50Wh/kg的铅酸电池要好很多。
工作温度
工作温度也是评判电池性能的一个重要指标,温度对电池性能的影响比较大,包括电池的内阻、充电性能、放电性能、安全性、寿命等。
温度环境对电池性能影响较大(图片来源于网络)
铅酸电池的正常工作温度一般在0℃-40℃,锂离子电池的工作温度区间在-20℃到60℃,钠离子电池高低温性能更优秀,可以在-40℃到80℃的温度区间正常工作,-20℃环境下容量保持率近90%。在北方的冬季,钠离子电池可以保持更出色的充放电性能。
总结
通过以上对比分析可以看出,钠电池在轻便性、充电速度、循环寿命方面优于铅酸电池,在铅酸电池的核心优势——价格方面,实现规模化量产的钠电池也基本能与之持平。目前,钠离子电池尚处于产业化的前期研发和生产阶段,在能量密度方面与锂电池差距较大,因此在轻便性方面不如锂电池。但与锂资源相比,钠资源储量非常丰富,在大规模应用的场景下,钠电池没有明显的资源约束。长期来看,钠电池将起到平抑锂价、降低电池成本的作用。
铅酸电池、钠电池、锂电池之间的优劣势对比就简单讲到这里。大家可以根据自己的预算和需求选择适合自己的电池。
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