儲能安全解決有望了？鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化加速，再掀應(yīng)用新風(fēng)口

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）自寧德時代推出鈉離子電池之后，業(yè)內(nèi)電池技術(shù)迎來全新的進(jìn)展。寧德時代的布局對于整個電池產(chǎn)業(yè)鏈都有著重要的意義，隨著技術(shù)上不斷成熟，鈉離子電池也將逐漸從儲能應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展到動力應(yīng)用領(lǐng)域，動力電池將迎來下一個風(fēng)口。同時，爆炸、火災(zāi)事故頻發(fā)的鋰電池儲能站似乎也找到了另一種應(yīng)對方式。


國內(nèi)企業(yè)布局加速，寧德時代、華陽股份披露最新進(jìn)展
在2021年7月宣布推出鈉離子電池之后，同年11月，寧德時代的鈉離子電池迎來新的進(jìn)展，官方在投資者互動平臺上表示，“公司已啟動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化布局，2023年將形成基本產(chǎn)業(yè)鏈?！?br />
眾所周知，與鋰電池相比，鈉離子電池的能量密度、安全性更高，在性能上與磷酸鐵鋰離子電池不相上下，低成本也為鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化帶來的先天優(yōu)勢。作為行業(yè)龍頭，寧德時代提前感受到“風(fēng)口”的存在，于2015年率先著手研發(fā)納電子，2020年成立21C創(chuàng)新實(shí)驗室，是最早一批進(jìn)軍鈉離子電池的國內(nèi)企業(yè)。


電池部分材料構(gòu)成（資料來源：寧德時代、SMM）

目前，除了寧德時代，國內(nèi)關(guān)于鈉離子電池的進(jìn)展并不算多。早在2019年，國內(nèi)首座100KWh鈉離子電池儲能電站在江蘇建成；同年，媒體報道遼寧星空（遼寧星空鈉電電池有限公司）自主研發(fā)的鈉離子電池生產(chǎn)線投入運(yùn)營。近年來，隨著鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以及越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域被挖掘，不少電池廠商也開始加快布局鈉離子電池領(lǐng)域。

就在2021年12月，中科海鈉與三峽能源宣布雙方將建設(shè)全球首條鈉離子電池量產(chǎn)線。2022年1月，華陽股份鈉離子電芯項目開工儀式正式進(jìn)行，該項目是華陽股份與中科海鈉、開源資產(chǎn)合作建設(shè)，計劃在于2022年內(nèi)實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。

對于鈉離子電池的最新進(jìn)展，華陽股份在投資平臺表示，“1GWh鈉離子Pack電池生產(chǎn)線建設(shè)項目可研報告已獲得通過?！薄Ｔ撋a(chǎn)線是由華陽股份全資子公司山西新陽清潔能源有限公司聯(lián)合中科院、中科海鈉共同合作，華陽股份表示該生產(chǎn)線將生產(chǎn)電動兩輪車電池及儲能電池模塊，打通產(chǎn)業(yè)鏈條，搶占市場先機(jī)，加快鈉離子電池商業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。多家廠商的進(jìn)度走到“臺前”，這也意味著未來鈉離子電池將逐漸規(guī)?；l(fā)展，華陽股份鈉離子電池投產(chǎn)后，鈉離子電池也將由概念轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)。


5G基站、儲能柜、新能源汽車，細(xì)分領(lǐng)域炙手可熱
得益于鈉離子電池的優(yōu)益性能，未來在兩輪汽車、儲能、換電以及低溫環(huán)境的應(yīng)用領(lǐng)域，鈉離子都有著極大的發(fā)揮空間。在電網(wǎng)領(lǐng)域，成本、礦產(chǎn)儲量、安全等因素都是應(yīng)用的考量因素。鈉離子電池在儲能電站的應(yīng)用上也可以與鋰電池形成互補(bǔ)，也是鋰電池最具競爭力的產(chǎn)品。

目前，使用鋰電池的儲能電站依舊會出現(xiàn)起火或者爆炸的事故。據(jù)北極星儲能網(wǎng)不完全統(tǒng)計，在2011年到2021年9月間，全球儲能電站的起火爆炸事故超過50起，有一半涉及采用三元鋰電池。其中韓國涉及30起以上，主要是三星SDI、LG生產(chǎn)的儲能設(shè)備系統(tǒng)，例如2019年蔚山、慶北七谷均是在充電后等待中的狀態(tài)發(fā)生的事故，此外還有充電后放電中、維修過程中發(fā)生事故。




2018年韓國部分儲能系統(tǒng)火災(zāi)事故（電子發(fā)燒友網(wǎng)根據(jù)公開資料整理）


國內(nèi)部分儲能系統(tǒng)火災(zāi)事故（電子發(fā)燒友網(wǎng)根據(jù)公開資料整理）


在目前發(fā)生的多起集中式儲能火災(zāi)事故中，級聯(lián)熱失控成為了多起火災(zāi)事故的導(dǎo)火索，儲能電池的過充、過放是級聯(lián)熱失控的一大誘因。相較鋰電池，鈉離子具備在不同環(huán)境氣候、間歇使用等情況下都具備穩(wěn)定的電化學(xué)性能。

在2021年11月，全球首臺100kWh鈉離子電池數(shù)字儲能系統(tǒng)樣機(jī)通電，值得關(guān)注的是，這也是烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地新型儲能驗證平臺首個完成通電測試的試制儲能集裝箱，結(jié)合了數(shù)字儲能技術(shù)與鈉離子電池技術(shù)。在國內(nèi)企業(yè)方面，華陽股份與中科海納共同打造的全球首套1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)在2021年6月投運(yùn)。尤其是在“碳中和”的推行下，儲能領(lǐng)域備受關(guān)注，現(xiàn)已是華陽股份布局方向之一。

細(xì)分到5G基站的應(yīng)用領(lǐng)域，由于5G基站大多采用的是鉛酸電池，不管是體積、生命周期、成本還是電池容量等多方面都比不上鈉離子電池，其低溫性能讓廠商可以根據(jù)使用地區(qū)的溫度環(huán)境靈活選擇；更重要的是，鈉離子電池的能量密度大約是鉛酸電池的4倍，因此也就被認(rèn)為是在某些應(yīng)有領(lǐng)域可以逐步替代鉛酸電池。


小結(jié)：
從目前的發(fā)展進(jìn)度來看，鈉離子電池還處在產(chǎn)業(yè)化的初期，短時間內(nèi)的競爭力還不如鋰電池?？梢钥隙ǖ氖牵阝c離子電池商業(yè)化過程中，開發(fā)成本也在逐漸下降，未來或許會與鋰電池成為互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)格局。