听过三元锂电池,听过磷酸铁锂电池,听过氢燃料电池,但是你听过钠离子电池吗?
近日,长安携手宁德时代正式发布全球钠电战略,基于宁德时代钠电技术的首款量产乘用车也正式亮相。
这款全新钠电车型,仅以45度的电池容量,就达到了400公里以上的纯电续航。
更夸张的是,在零下30℃的极寒环境下,依旧能保持强劲性能,解决了北方车主冬天开新能源车“续航打折、充电难”的痛点。

下面我们就聊聊,到底什么是钠离子电池?为什么钠离子电池更能抗冻?又为什么之前一直没有大规模普及?
什么是钠离子电池?
首先,我们来搞懂什么是钠离子电池!钠离子电池并不是什么新时代的新技术,该技术早在19世纪就被提出。
从工作原理上讲,钠离子电池和我们现在熟悉的锂电池其实差不多,差别只在于“干活的主力”不一样。
打个比方:电池就像一个“能量物流仓库”,正极是“原料堆放区”,负极是“能量储存区”,电解液是“物流通道”,隔膜是“隔离栏”,而离子,就是在仓库里来回奔波的“搬运工”。

充电的时候,“搬运工”会从正极的“原料堆放区”出发,通过电解液“通道”,穿过隔膜“隔离栏”,跑到负极的“能量储存区”,把能量储存起来;而放电的时候,“搬运工”再从负极的“储存区”跑回正极的“原料区”,在奔跑的过程中释放能量,供车辆行驶,这个过程就是把化学能再转化为电能。
而钠离子和锂离子电池核心不同,就是“搬运工”的身份不同:锂电池的“搬运工”是锂离子,个子小、体重轻,擅长“轻装上阵”;钠电池的“搬运工”是钠离子,个子比锂离子大34%、体重也更重,擅长“扛重活、抗造”。
除此之外,两者的仓库布局、物流流程、工作逻辑,几乎完全一样。
钠离子电池有啥优势?
总结来说,钠离子的三大核心优势就是:抗冻、安全、低成本。
优势1:抗冻能力更强。
大家都知道,锂离子电池最怕的就是低温,特别是北方零下十几度,续航至少打个六、七折起。但钠离子在抗冻能力要更强一些。

根据宁德时代的试验测试:钠离子电池在零下30℃的极寒环境下,可用电量仍能达到室温 25℃的 93%;而磷酸铁锂电池零下 30℃可用电量仅为室温的 20%,三元锂电池稍好,但也只有 30%。
如果把温度再压到零下40℃,这份对比更具冲击力:钠离子电池依旧能保住 90% 的可用电量,而磷酸铁锂只剩 8%、三元锂也仅 15%。
可以说,钠离子电池就是为北方用户、极寒地区和各类特殊使用场景量身打造的。更关键的是,它还能直接砍掉锂电池的一个核心设计成本。
老司机都知道,冬天冰天雪地里给新能源车充电,根本没法直接快充:充电前得先用电池剩余电量给电芯加热,等温度升到0℃以上,才能慢慢提高充电电流。但钠离子电池根本不用这些操作,极寒环境下直接充电就行了。
那么,为什么钠离子电池不怕低温?
首先,是钠离子和锂离子的“体质差异”。锂元素是最轻的金属元素之一,锂离子个子小、电荷密度高,就像一个“裹着棉袄的小个子”,和电解液中的溶剂分子结合得特别紧密,形成的溶剂化离子半径很大。
而钠离子本身个头大,而且电荷密度低,和溶剂分子的结合力很弱,形成的溶剂化离子半径反而更小,就像一个“不爱穿厚衣服的壮汉”。
要知道,低温会导致电解液的粘度增加,流动性变差,阻力就会变大。对于锂电池来说,“裹着棉袄的小个子”锂离子,在粘稠的电解液里跑不动,迁移速度变慢,能量释放就会受阻,续航自然就大幅衰减;
而钠离子这个“不爱穿厚衣服的壮汉”,溶剂化离子半径小,流动性强,就算电解液变稠,也能灵活穿梭,迁移速度几乎不受影响,续航也就不会大打折扣。
另外,宁德时代为钠新电池研发了独家的复合抗冻电解液,里面添加了四氟硼酸盐、磺酸内酯等添加剂,就像给电解液“加了防冻剂”,就算到了零下40℃,也不会凝固,依旧能保持良好的流动性,让钠离子流动起来更顺畅。
优势2:更安全。
近几年,新能源车起火、爆炸的新闻偶尔会出现,大多是因为锂电池遭遇碰撞、挤压、穿刺后,发生热失控引发的,这也让很多人对新能源车的安全性心存顾虑。但钠离子电池,彻底改善了这个痛点。
宁德时代布了这样一段钠电池的极限安全测试视频:工作人员用钢锯硬生生把满电的钠电池锯成两段,电池外壳冒着白烟,但没有起火、没有爆炸,甚至连接的小灯泡还在正常发光,依旧能稳定放电;
之后,工作人员又用电钻穿透电池、用液压机多方向挤压电池,就算电池外壳被彻底破坏,电芯暴露在空气中,依旧无烟无火、不爆炸,更没有出现锂电池那种“一路火光带闪电”的危险场面。
更夸张的是,就算把钠电池放在高温环境下灼烧、或者投入水中,它也不会发生热失控,顶多只是电量慢慢流失。
这种安全性能,不仅远超国家标准,更是锂电池难以企及的——如果换成锂电池,遭遇锯断、穿刺这样的极端破坏,大概率会瞬间起火、爆炸,甚至引发连锁反应。
