汽势Auto-First丨刘冀然
引领轿车动力电池职业进入簇新年代的，不是石墨烯，而或许是具有“玻璃心”的新式钠基电池。
据外媒报导，2019年诺贝尔化学奖得主之一——98岁的John Goodenough（后文称为“足够好”）领导的团队，已在本年3月揭露泄漏钠基玻璃电池研制成型的音讯，并于近期提交了这项以玻璃为要害组件的新式电池专利请求。论文显现，新式钠基玻璃电池将具有大续航、高安全、低本钱、长寿数、耐温差、快充电等近乎完美的特点。
钠电年代
“足够好”老先生因引领动力电池职业进入锂电年代而取得2019年的诺贝尔奖，锂电技能的开展与遍及也的确发明了不少商业奇观，比方在1991年助力索尼首先完成锂电池的商业化量产，成功替代传统镍镉蓄电池，再比方锂电完全成果了电动轿车职业的飞速开展。（详细可参阅此前汽势文章《汽势焦点丨为什么说轿车促成了三位老爷子荣获诺贝尔奖》）
但是，当新能源轿车职业仍在三元锂和磷酸铁锂两层技能途径间博弈之时，“锂电之父”却正在酝酿着一场革新——“推翻”锂电池，引领动力电池进入全新的钠电年代。
实际上，论文中所描绘的那些近乎完美的特点，均由电极资料钠带来。
大续航，钠基电池的储能可达当时锂电池的3倍，考虑到当时锂电轿车的续航水平现已攀升至500-800公里，钠电轿车的续航过千一挥而就。
高安全，比较锂电池，新式钠基电池既不发生蒸发也不易燃，一向困扰锂离子电池的锂枝晶成长形成短路的问题也得到完全处理，而在某些层面，不短路就从另一方面代表着不易自燃。
低本钱，考虑到全球锂矿资源散布不均且资源有限，而钠则可通过海水氯碱电解提取，潜在资源量巨大，且氯碱工业兴旺，钠的本钱天然远远低于锂。依据风险投资咨询公司Dosima Research的电池专家David Snydacke的猜测：“钠的价格的确比锂更廉价，在不运用锂的状况下，本钱能够更好的下降5%到10%。”而这样的预估仍是在其他硬碳资料贵重的前提下提出的，玻璃载体的呈现将再次大幅下降电芯的造价。
长寿数，研制小组德克萨斯大学奥斯汀分校研讨员Maria Helena Braga表明，前期测验中，新式电池的充放电周期高达“数千次”，远超越现有锂电池均匀2000个充放电循环的水准，依照现在的职业开展状况估测，车载钠基电池的有用寿数将极有或许超越10年。
耐温差，依据专利请求资料显现，新式钠基电池能够接受的温度规模更广，在零下20℃到60℃之间，而这样的温差区间或许也代表着，冬天开电动车去东北不再是“脑残”的行为。
快充电，新专利以掺杂钠或锂等碱金属的玻璃作为电解质，尽管作业原理与锂电池相似，但钠基电池可接受的充能强度目标远高于锂电池，论文中的验证测验成果表明，适配于新能源轿车的动力电池组可将充能时长从“以小时核算”紧缩至“以分钟核算”。此前其他研讨小组也曾验证，用时两分钟即可为高容量的钠基电池组充电50%。
续航1000公里不是梦，与电车自燃离别，车价更廉价，10年不必换电池，充电速度堪比加油——处理掉了纯电动轿车的一切烦恼，钠电年代的接近的确令人充溢等待。
用“玻璃心”处理难题
钠电已然这么完美，为何现在叱咤风云的却是锂电池呢？
犹如爱迪生在1879年至1906年的27年间试用了6000多种纤维资料后，刚才找到了能导电发光且经久耐用的钨丝作为灯丝原料，钠基电池则一向在为适宜的负极和电解质载体而忧愁——因为钠离子体积远远大于锂离子，传统电池负极资料均无法在其原子间的缝隙中存储钠离子，所以钠基电池一向“大材小用”，仅存留于“科幻”领域。
正是因为钠基电池存在很多长处，科学家们开发钠基电池的实验一向没有中断过——斯坦福大学研讨员Michael Toney一向在测验运用硬碳（石墨）负极处理问题，普渡大学的研讨人员则制作了钠粉版别的电池组，伯明翰大学冶金与资料系的安德鲁·莫里斯博士则在重复验证运用磷作为钠电阳极载体的或许性。
现在，“足够好”老爷子祖先一步，通过“玻璃心”处理了钠基电池电解质载体的世纪难题，它的全称为“含有水溶剂化玻璃/非晶态固体电解质的可充电电池”。而比较于石墨的贵重、钠粉制作的难度，以及磷元素的低燃点熔点，制备本钱极低且不易焚烧的玻璃，显然是更为牢靠的电解质载体挑选。
动力电池职业剧变前夜
更重要的是，钠基玻璃电池的商业化使用速度或许比幻想中更快。
“足够好”老先生现已清晰表明：“我不需要钱，不想经商，只想单纯地处理问题。”所以，钠基玻璃电池的专利请求成功后，极有或许成为揭露的技能，越过讨价还价、商场独占等阻止，只待通过进一步技能验证便可进入商业化实践阶段。到时，具有“玻璃心”的钠基电池电动车极有或许与锂电轿车等量齐观，乃至在数年内替代锂电轿车成为商场干流。如若开展顺畅，钠电技能留给锂电企业转舵的时刻现已不多了。
实际上，为处理电动轿车的续航、安全等问题，近年来锂电技能研制也正处于飞速开展的状况。
在三元(参数|图片)锂技能途径中，NCM811电池仍在找寻能量密度与安全性的平衡点，坚持NCA的特斯拉则测验将电芯的胶辊规划晋级为“无凸片电极电芯”以提高安全性，并请求造价更低且寿数高达百万英里的低钴电极电芯规划专利。 而在磷酸铁锂技能途径中，以比亚迪“刀片电池”为代表，通过电芯形状改变、电池组结构优化等方法提高电池组的归纳能量密度，并着重磷酸铁锂电池天然的高安全特点，试图为磷酸铁锂电池正名，力求装机量反超三元锂。
固然，锂电轿车从早前的百余公里续航开展至现在的700、800公里年代只用了短短数年，困扰顾客的续航焦虑正在成为前史，新能源轿车职业开展之快的确令人咋舌，但借用长安轿车董事长张宝林那句“年代筛选你，与你无关”，或许咱们正处在动力电池职业剧变的前夜，仅仅大战之前静悄悄算了。
钠电年代接近，锂电池产业链或许立刻要阅历一些史无前例的竞赛压力与曲折危机—— 对动力电池职业而言，那或许是一场“凄风苦雨”，但对全球新能源轿车职业与顾客而言，这样的年代更迭只恨呈现得太少、到来得太慢。
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