电动船舶用钠电比锂电更合适的原因

电动船舶用钠电比锂电更合适,主要体现在以下方面:

成本:
原材料成本低:钠在地球上的储量丰富,分布广泛,其原材料价格相对低廉。而锂资源相对稀缺,分布不均,导致锂电的原材料成本较高。例如,碳酸钠的价格约为 2700 元 / 吨,而锂的价格则高达 10 万元 / 吨左右13。
集流体成本低:钠离子电池的正负极集流体均可以采用成本较低的铝箔,而锂离子电池的负极集流体必须使用价格更高的铜箔。按照当前主流 6μm 铜箔价格约为 5.20 元 /m²、主流的 12μm 铝箔价格约为 1.06 元 /m² 的情况来测算,钠离子电池的集流体成本比锂离子电池的集流体成本低 60% 以上1。

安全性:
内阻较高:钠离子电池的内阻相比锂离子电池稍高,在短路等安全性测试中瞬间发热少、温升较低1。
稳定性好:钠离子电池选用的正极材料钠盐和负极材料碳类均展示出较强的稳定性,使得钠离子嵌入脱出时不会发生反应,同时能避免产生枝晶。在过充、过放、短路、针刺、挤压等所有安全项目测试中,未发现起火、爆炸现象,而锂离子电池如果使用不当或存在质量问题,可能会出现燃烧甚至爆炸的危险1。

性能表现:
高低温性能佳:钠离子电池高温放电(55℃、80℃)容量可超过额定容量 100%,低温 -40℃放电容量超过 70% 额定容量,且可实现在 -20℃下 0.1C 充放电,充放电效率近 100%。相比之下,锂离子电池在高温和低温环境下的性能表现相对较差,高温下可能出现容量衰减较快、安全性降低等问题,低温下则会出现明显的容量衰减和功率下降1。
倍率性能优异:钠离子斯托克斯直径比锂离子的小,相同浓度的电解液具有比锂盐电解液更高的离子电导率;钠离子的溶剂化能比锂离子更低,在电解液中也具有更快的动力学和界面扩散性能。这意味着钠离子电池在大电流充放电时,能够更快地完成充放电过程,更适合电动船舶在不同工况下的使用需求1。

不过,目前钠离子电池在电动船舶领域的应用还处于发展阶段,仍存在一些技术挑战和需要改进的地方,如能量密度有待进一步提高、循环寿命相对较短等。但随着技术的不断进步和完善,钠离子电池在电动船舶领域的应用前景广阔。

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分类:鸿蒙