航空航天领域用钠电比锂电更合适的原因

航空航天领域用钠电比锂电更合适的原因主要有以下几点:

资源丰富与成本优势:钠资源在地壳中的丰度为 2.75%,排名第六,分布广泛且提炼简单,价格稳定且低廉,约 250 元 / 吨,为碳酸锂价格的 1/25。而锂资源在地壳中的丰度仅为 0.0065%,且分布不均,75% 的锂资源集中在南美洲,国内可经济开采的锂资源贫乏,80% 依赖进口,这使得碳酸锂价格不稳定,成本投入更高。钠离子电池 bom 成本较锂电池低 30% 左右,成本优势明显,对于航空航天领域这种对成本敏感且需要大量电池的应用场景来说,钠电更具经济可行性3。
安全性高:钠元素的电化学窗口较宽,使得钠离子电池的热稳定性较好,不易发生热失控和燃爆,在航空航天的特殊环境中,安全性是至关重要的考量因素。此外,钠离子电池对锂电池设备的兼容性强,在电解液、隔膜研发方面,也可以借鉴锂电池相关成熟的技术,降低了研发和应用的难度与风险3。
低温性能好:钠离子电池能够在低温环境下保持较好的性能。在航空航天领域,尤其是一些深空探测任务中,探测器可能会面临极低的温度环境。例如,在月球表面,昼夜温差极大,普通电池可能无法正常工作。钠离子电池在低温下仍能有较高的放电效率,比如在 – 20℃时容量保持能够达到 90% 以上,这使得其在极端温度条件下的可靠性更高,更适合在航空航天领域应用13。
快充能力:钠离子电池的充电时间相对较短,一般只需要 10 分钟左右就能充入较多电量,相比之下,目前量产的三元锂电池即使是在直流快充的加持下,将电量从 20% 充至 80% 通常需要 30 分钟的时间,磷酸铁锂则需要 45 分钟左右。在航空航天任务中,快速充电能力可以减少飞行器在地面的停留时间,提高任务的效率和灵活性3。
技术成熟度与发展潜力:虽然目前钠离子电池的技术还在不断发展和完善中,但在近年来已经取得了显著的进步。随着研究的深入和产业化进程的加速,钠离子电池的性能有望进一步提升,同时其成本还有望继续降低。而锂电池的技术发展相对较为成熟,进一步提升的空间相对较小。从长远来看,钠离子电池在航空航天领域的应用前景更为广阔13。

发布日期:
分类:鸿蒙