國內(nèi)鈉離子儲能電池技術(shù)首次規(guī)模應(yīng)用

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）近日，據(jù)國內(nèi)媒體報道，中國首個大容量鈉離子電池儲能電站已在廣西南寧建成投運。這也是首次將鈉離子電池技術(shù)應(yīng)用于大容量儲能電站，是我國鈉離子電池儲能技術(shù)首次實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

該電站由南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司投資建設(shè)，本期投產(chǎn)規(guī)模為十兆瓦時。據(jù)介紹，目前南方電網(wǎng)項目團隊已研制出全國首款210安時長壽命、寬溫區(qū)、高安全性的鈉離子儲能電池，并研制了國內(nèi)首套十兆瓦時鈉離子電池儲能系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)來看，國內(nèi)在新型儲能技術(shù)路線上仍以鋰離子電池為主導(dǎo)。截至今年一季度末，全國已建成投運的新型儲能項目超過3500萬千瓦，其中鋰離子電池儲能裝機占比達到97.4%。

但鋰離子電池帶來的問題也比較明顯，比如鋰離子電池的關(guān)鍵材料主要依賴進口、資源短缺等問題，這難以支持國內(nèi)新型儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這就需要找到一個能與鋰離子電池形成有效互補的新材料。

而鈉離子電池成為其中的佼佼者，相比鋰離子電池，鈉離子電池儲能原材料儲量豐富、易于提取、成本低廉，低溫條件下性能更好，在大規(guī)模儲能方面具有明顯優(yōu)勢。

據(jù)南方電網(wǎng)介紹，目前該項目采用了大容量鈉離子電池和智能組串式技術(shù)，在提高儲能系統(tǒng)安全性的同時，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率也達到了大幅提升。

與此同時，項目中還運用了最新的儲能變流溫控技術(shù)和安全防護技術(shù)，讓該鈉離子電池儲能系統(tǒng)能夠在實現(xiàn)能量整體轉(zhuǎn)換效率超過92%的同時，22000多個電池溫差不超過3攝氏度。確保了鈉離子電池在轉(zhuǎn)換效率、安全性等多項關(guān)鍵指標(biāo)都要優(yōu)于同類鋰離子電池儲能系統(tǒng)。

未來鈉離子儲能電池的發(fā)展

鈉電池以其優(yōu)異的特性，在許多場景中都能有廣闊的應(yīng)用空間。不僅如此，在成本上，鈉離子電池也要比鋰離子電池更具優(yōu)勢。

據(jù)南方電網(wǎng)專家透露，隨著鈉離子電池儲能進入規(guī)?；l(fā)展階段，成本造價可降低20%至30%，在充分改進電池結(jié)構(gòu)和工藝、提高材料利用率以及循環(huán)壽命的前提下，用電成本可以下探至0.2元/千瓦時，可以說是推動新型儲能經(jīng)濟應(yīng)用的重要技術(shù)方向。

目前，商業(yè)化鈉離子電池使用的負(fù)極材料主要是硬碳，而正極材料也有多種選擇，包括層狀氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍類化合物等。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和技術(shù)的進步，鈉離子電池的成本有望進一步降低，從而推動其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

未來，想要進一步提升鈉離子電池的性能，主要將集中在能量密度、功率密度、循環(huán)壽命等方面。其中，電解質(zhì)是影響電池性能的重要因素，開發(fā)新型液體電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)，特別是固態(tài)電解質(zhì)，可以顯著提高電池的安全性，同時可能提高能量密度和工作溫度范圍。

同時，多層結(jié)構(gòu)、三維電極設(shè)計、更高效的集流體使用等，可以改善電池內(nèi)部的離子傳輸和電子傳導(dǎo)，從而提升整體性能和循環(huán)壽命。而集成先進的傳感器和算法，實現(xiàn)電池狀態(tài)的精確監(jiān)測與管理，也能提高電池的使用效率和安全性，延長使用壽命。

當(dāng)然，未來想要進一步普及鈉離子電池，提高能量密度是首要挑戰(zhàn)。這就需要開發(fā)高容量的正負(fù)極材料，比如復(fù)合磷酸焦磷酸亞鐵鈉等，這些材料不僅成本低，而且循環(huán)性能優(yōu)異，通過化學(xué)改性或結(jié)構(gòu)調(diào)控來提高材料的可逆容量。

而今，隨著鈉離子電池儲能技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，有望在電化學(xué)儲能、電動汽車、工程機械等應(yīng)用領(lǐng)域，與鋰離子電池形成有效的互補與替代。

小結(jié)

大容量鈉離子電池儲能電站在廣西南寧的成功投運，標(biāo)志著鈉離子電池技術(shù)在儲能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用的里程碑式突破，驗證了其在大容量儲能場景中的技術(shù)可行性和經(jīng)濟潛力。也為鈉離子電池開辟了新的商業(yè)化道路，預(yù)示著其將在全球能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)中扮演愈發(fā)重要的角色，加速推動儲能行業(yè)向更加多元化、成本效益更優(yōu)的方向發(fā)展。