钠离子电池应用元年来了

    钠离子电池凭借长寿命、易制造、高安全、理论成本较低等优势，近年来成为动力电池行业“新宠”。当前，我国钠离子电池产业化进程提速，业内专家普遍认为，2023年，钠离子电池落地应用将取得突破。
    “全球已有20余家企业宣布成功研发钠离子电池，其中绝大部分来自中国。这些钠离子电池在电源、基站、储能、电动自行车、数据中心与低能耗的工业叉车等领域已初步实现小规模示范性应用，钠离子电池行业已经具有一定市场预期。”中国电子技术标准化研究院副院长刘贤刚在论坛上介绍说。
    日前，工业和信息化部锂离子电池及类似产品标准工作组、中关村储能产业技术联盟组织开展了全国首批钠离子电池产品测评活动，中科海钠、弗迪电池、鹏辉能源、蜂巢能源等的17家企业通过测评。据统计，参评电池平均能量密度为104.1Wh/kg，最高为129.2Wh/kg，最低为60Wh/kg，虽然相较于磷酸铁锂电池仍存在一定差距，但已数倍高于铅酸电池。值得一提的是，据介绍，参评钠离子电池在过充电、低温放电性能方面的测评表现优于锂离子电池。
    正极材料是决定电池能量密度、安全性、循环寿命等的关键因素。与锂离子电池相比，钠离子电池变化最大的部分就是正极材料，这也正是影响钠电池产业化的原因之一。当前，钠离子电池正极材料有聚阴离子化合物、层状氧化物和普鲁士蓝类化合物三条技术路线。

 

    中科海钠安徽阜阳生产车间
    比亚迪储能及新型电池事业部总经理尹小强指出，从产业化角度看，不同正极材料适用场景不同。他解释说，聚阴离子化合物寿命较长、成本较低、结构稳定性好、安全性能高，适用于大型储能；层状氧化物体系能量密度较高，但在循环性能和成本方面不如聚阴离子化合物，适用于乘用车、两轮车、三轮车领域；而普鲁士蓝路线由于工艺加工难度问题，产业前景仍不明朗。“目前比亚迪已具备150Ah刀片钠电芯的生产能力，20MWh‘钠电魔方柜储能系统’已在广西南宁投入试运行。”尹小强说。
    中科海钠总经理李树军表示，对于中科海钠而言，2023年至2025年是钠电产业化实施阶段，核心工作包括测试市场、完善技术、定型产品、准备产能等。“限于规模，钠离子电池成本降低不会一步到位。就产业可持续发展而言，成本稳步下降并且不反弹更有意义。”李树军预计，2026年开始进入钠电产业化成熟阶段，2030年有望逐渐形成TWh规模产业。
    “今年是各类钠离子电池示范项目密集落地的一年，我们可以把它看作是钠电应用的元年，甚至是钠离子电池从实验阶段走向量产阶段关键之年。”鹏辉能源储能与动力电池研究院助理院长王康说。
    钠离子电池2024年或将迎来价格拐点？
    储能是钠离子电池核心应用场景之一。记者从论坛上获悉，2021年、2022年，新型储能年复合增速为99.5%，预计未来5年，我国新型储能还将以超过50%的年复合增长率快速发展。2022年，在我国新型储能装机中，锂离子电池占比94%，其中磷酸铁锂电池占据主导地位。
    “储能电池注重降本和长寿命，能量密度和循环寿命是其最关注的性能指标。能量密度决定电池总投入成本的高低，而循环寿命则决定单次使用成本的高低。”中科海钠市场总监康利斌告诉《中国电子报》记者，能量密度越高，意味着在有限的装配空间里，能量占比越高，辅材等各种配套越少，成本也随之减少；循环次数越多，电池的使用次数越多，单次使用成本越低。
    王康认为，在钠离子电池三条技术路线中，聚阴离子化合物路线因其安全性能和循环寿命的优势，长期来看，会更契合大储或工商业储能。
    尹小强预计，随着钠离子电池的进一步规模化应用，2024年或将迎来一个价格拐点，届时，特别是在储能应用方面，钠离子电池成本会低于锂离子电池成本，而2025年，成本有望更大幅度下降。
    目前，钠离子电池已在储能领域开始示范性应用。2022年10月，中国能建中标三峽能源安徽阜阳市300MW/600MWh 储能项目，其中包括30MW/60MWh 钠离子电池储能单元，是当前国内最大规模的钠离子电池储能项目。
    7月14日，广州鹏辉能源科技股份有限公司与青岛北岸控股集团签订5MW/10MWh钠离子储能电站示范项目合作协议，首次实现了钠离子电芯在北方储能电站的大规模应用。
    华阳集团利用关停电厂的输电线路和场地布局，建设钠离子电池和飞轮储能独立共享储能电站，建设规模为100兆瓦时、200兆瓦时的项目，预计明年上半年投用。
    虽然钠离子电池尚处于产业化初期，但相关利好政策不断。今年1月，经国务院同意，工业和信息化部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，提出加强新型储能电池产业化技术攻关，推进先进储能技术及产品规模化应用。研究突破超长寿命高安全性电池体系、大规模大容量高效储能、交通工具移动储能等关键技术，加快钠离子电池技术突破和规模化应用。
    广西、深圳、山西、河南等地的能源领域规划性文件中均提及要开展钠离子电池在储能领域的应用示范。
    中关村储能产业技术联盟常务副理事长俞振华表示，未来钠离子电池在用户侧储能、数据中心和基站储能等中小型储能领域有望实现率先渗透。