中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構(gòu)共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標準、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日上午，維科技術(shù)股份有限公司研究院執(zhí)行院長杜晨樹受邀在新型儲能系統(tǒng)集成解決方案專場（下）分享主題報告，報告題目為《 新型電化學(xué)儲能電池—鈉離子電池開發(fā)介紹》。以下為報告主要內(nèi)容：
杜晨樹：各位嘉賓、各位專家上午好！
在今天上午各位專家的報告中，我們從宏觀講到微觀，從外部到內(nèi)部，實際也是從電網(wǎng)到集成，再到模組，最后到電芯，我們是做電芯及新能源電源整體解決方案的企業(yè)，我們深知電芯作為儲能系統(tǒng)的核心部件的重要性，所以我今天分享的主題是《新型電化學(xué)儲能電池-鈉電開發(fā)與示范應(yīng)用》。
我的報告分4個部分：
第一部分：鈉離子電池的開發(fā)背景。
第二部分：鈉電產(chǎn)品介紹與示范應(yīng)用介紹。
第三部分：鈉電及鈉電產(chǎn)業(yè)化的未來規(guī)劃。
第四部分：維科技術(shù)公司介紹。
隨著儲能技術(shù)的發(fā)展，電化學(xué)儲能在整個儲能系統(tǒng)的占比越來越高，電化學(xué)儲能目前主流的是鋰離子電池，近期像全釩液流，氫能，固態(tài)電池，以及鈉電池也都蓬勃發(fā)展。我們今天引入的主題就是鈉離子電池。
首先介紹鈉離子電池的開發(fā)背景。在鋰離子電池發(fā)展這么成熟的情況下，為什么要引入鈉離子電池作為備選方案？答案顯而易見，近年來，隨著2021年碳酸鋰的價格從10萬/噸漲到60萬/噸，整個鋰電市場價格急速上揚，造成儲能電芯的資源緊缺和成本壓力。為何出現(xiàn)這一現(xiàn)象？簡而言之，根據(jù)相關(guān)資料，我國的鋰資源占全球的7%，然而我國的新能源市場總共占到了全球70%,，涵蓋了動力汽車，儲能電池，3C數(shù)碼等領(lǐng)域。換言之，我們用7%的鋰資源養(yǎng)活70%的新能源市場，而這正是鋰資源“卡脖子”的瓶頸所在。
此時我們推出了鈉離子電池并非偶然。鈉離子電池和鋰離子電池工作原理是接近的，可謂同日而生。因為鋰離子電池在早期主要應(yīng)用在消費品、動力電池領(lǐng)域，對能量密度有要求，這種情況下鋰離子電池具有明顯優(yōu)勢。2021年后，鈉離子電池因其資源和成本上的優(yōu)勢得到了推動和快速發(fā)展，同時，我們在研發(fā)過程中也發(fā)現(xiàn)鈉離子電池在某些性能上有突出表現(xiàn)，因此，我們將重點探討鈉離子電池的特性和優(yōu)勢，以及其在未來的發(fā)展前景。
首先鈉離子電池在資源與成本上的具有明顯優(yōu)勢。鋰離子電池需要鋰，鋰資源是欠缺的。鋰電池同時需要很多貴金屬元素，對于鈉離子電池不需要太多的高價值的金屬元素。從正極角度講鈉離子資源解決了資源和成本的問題。
在負極材料上，鋰電池用的負極主要是石墨，很多高端的石墨原料譬如針狀焦石油焦，等仍需要依賴于進口。同時石墨化的溫度在3000度左右，需要很高的電能消耗。而鈉離子電池用的硬碳材料，來源廣泛，在很多東西都可以做硬碳的來源，像木材，植物的秸稈，椰子殼等。因此從原料端看資源非常廣泛。再而硬碳合成溫度大概1300-1400度，節(jié)省大量電能。綜上，鈉離子電池相對鋰電池在資源和成本上有比較大的優(yōu)勢。
鈉離子電池之所以在過去兩年內(nèi)迅速發(fā)展，除了工藝路線、設(shè)備與鋰電池的高度兼容，僅需稍作調(diào)整參數(shù)，還有一個重要因素是國家政策的支持。我國看到鋰資源稀缺是我們面臨的瓶頸問題，因此在“十四五”規(guī)劃中提出了大力發(fā)展新型電化學(xué)儲能電池的政策，而鈉離子電池正是新型儲能電池的重要代表之一。
鈉離子電池與市面上幾類比較常電池做比較：
和鉛酸電池相比，鈉離子電池目前除了成本，其他性能方面都要優(yōu)于鉛酸電池的，包括能量密度，循環(huán)壽命，低溫都是優(yōu)于鉛酸電池的。
和磷酸鐵鋰比，鈉離子電池在能量密度上比磷酸鐵鋰有一點劣勢，磷酸鐵鋰做到120-180Wh/Kg，鈉離子電池做到100-160Wh/Kg，然而磷酸鐵鋰電池不管是正極磷酸鐵鋰還是負極石墨，都已經(jīng)發(fā)揮到了極限，能量密度已經(jīng)到了瓶頸。鈉離子從2021年才開始快速的發(fā)展，到現(xiàn)在僅僅利用了三年，能量密度已經(jīng)到了140-150 Wh/Kg，甚至160 Wh/Kg，而鈉離子電池正極還可以經(jīng)過電壓提升，脫出更多的鈉，獲得更高的能量密度。負極材料硬碳它理論是500mAh/g，我們現(xiàn)在應(yīng)用只有300 mAh/g，可以看到鈉離子電池有很大的能量密度的提升空間。
同時，在循環(huán)壽命方面，磷酸鐵鋰電池可達到6000次循環(huán)，而鈉離子電池目前設(shè)計可達5000次以上。
此外，低溫性能是鈉離子電池最突出的優(yōu)勢之一。負40度的低溫環(huán)境下，磷酸鐵鋰是很難放電的，鈉離子電池在負40度條件下可以放出85%的電量，可以說低溫對鈉離子電池容量基本上是沒有太大的損失。
綜上所述。從資源角度來看，未來的新型能源必然是既經(jīng)濟又具備一定突出性能的。
第二部分，維科鈉電池開發(fā)與示范應(yīng)用介紹。
首先，方形大鋁殼類產(chǎn)品，主要應(yīng)用在儲能端。
能量密度到了140Wh/Kg（實現(xiàn)量產(chǎn)），在中試已經(jīng)到了150 Wh/Kg，在研發(fā)層面的已經(jīng)到了160 Wh/Kg，已經(jīng)接近磷酸鐵鋰的狀態(tài)。這也是我們研發(fā)一代，儲備一代的一個原則。
低溫放電溫度可以在負40度環(huán)境下可以做到接近80%的電量，循環(huán)壽命5000次是100%的DOD，考慮到儲能端很多是80%-90%的充放，可以標到6000次以上。這種應(yīng)用特別適合在北方，相比磷酸鐵鋰，不管是二輪車的還是電動車的，到冬天續(xù)航都會打折扣，然而鈉離子電池則可避免續(xù)航焦慮。
循環(huán)壽命上，考慮系統(tǒng)端90%的DOD，我們可以做到6000次以上，這個指標基本上可以迎合目前儲能的需求。
2023年，維科技術(shù)首發(fā)四款鈉電最新產(chǎn)品，包括兩款方形鋁殼鈉電池和兩款圓柱鈉電池。
第一款是方形鋁殼5016118，鈉電目前量產(chǎn)為75Ah，研發(fā)已經(jīng)做到80Ah，主要用在戶儲、工程車和部分UPS電源。
第二部分是方形鋁殼72173207，電池容量為230Ah，能量密度140Wh/Kg。主要應(yīng)用在大儲和工商儲上，公司在近期會有很多大儲和工商儲的項目會落地，主要里面搭載的就是這款電芯。
另外兩款為圓柱電池，主要用在二輪車和電動工具領(lǐng)域。
除了電芯制造，維科還積極參與集成端的應(yīng)用開發(fā)，例如電芯級的消防系統(tǒng)，已經(jīng)申請了專利。
我們不僅是電池制造商，更是新能源電源整體解決方案的專家！
在集成端，我們需要特別關(guān)注幾個方面：
首先是容量。相較于磷酸鐵鋰電池，鈉電池的能量密度稍低，但我們有很大的提升空間。此外，鈉電池的電壓范圍較寬，需要與相匹配的PCS逆變器進行配合。
其次是散熱問題。在恒功率使用情況下，鈉電池的充電發(fā)熱較小，主要發(fā)熱集中在放電端。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時需要特別注意散熱方案。
第三個方面是能量效率。我們特別重視能量效率，因為它比單體的容量更為關(guān)鍵。提升能量效率可以減少發(fā)熱功率，節(jié)約系統(tǒng)成本，并使整個空調(diào)散熱等空間得以節(jié)省，為整個系統(tǒng)的成本節(jié)約提供可能。
第三部分：鈉電及鈉電產(chǎn)業(yè)化的未來規(guī)劃。
發(fā)展規(guī)劃：靠近市場與客戶為原則，以服務(wù)當?shù)貎?yōu)質(zhì)客戶為目標，以多基地產(chǎn)業(yè)布局為戰(zhàn)略支持。
市場方向：主要聚焦于寒冷地區(qū)電力儲能和配套系統(tǒng)，大規(guī)模的儲能電站及存儲系統(tǒng)的解決方案，工商業(yè)儲能系統(tǒng)和系統(tǒng)集成等領(lǐng)域。
第四部分：維科技術(shù)公司介紹。
維科技術(shù)股份有限公司（股票代碼：600152）隸屬于中國民營企業(yè)500強、中國制造業(yè)500強的維科控股集團股份有限公司，于1998年在A股上市，深耕新能源賽道20余年，是行業(yè)領(lǐng)先的集鋰電池/鈉電池研發(fā)、制造、銷售及服務(wù)于一體的科技型企業(yè)。公司聚焦“3C數(shù)碼、儲能、小動力”三大核心產(chǎn)業(yè)，致力于成為全球最可靠的新能源供應(yīng)商和電源整體解決方案專家！
公司擁有寧波、東莞、南昌三大智能制造基地，擁有省級企業(yè)技術(shù)中心、國家級院士工作站、博士后科研工作站等科研平臺，在鈉電、石墨烯、硅負極等新型材料的研究應(yīng)用上具備領(lǐng)先優(yōu)勢，承擔(dān)了多項省市級重大科技專項研究開發(fā)工作。
維科技術(shù)在2019年與上海交大開展合作，為其開發(fā)完成的鈉電材料試制成功了第一批鈉電池，技術(shù)指標超過設(shè)計預(yù)期，是我國最早鈉電工藝開發(fā)企業(yè)之一。2022年初，維科技術(shù)研究院成立鈉電研發(fā)中心，積極探索鈉電池科研領(lǐng)域，進行鈉電產(chǎn)業(yè)化研究，并于23年5月27日，成功實現(xiàn)維科鈉電一期項目量產(chǎn)。目前，公司已經(jīng)研發(fā)了能量密度150wh/kg、循環(huán)6000次以上的鈉電技術(shù)。
維科將與時代同行，技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為發(fā)展內(nèi)驅(qū)力，不斷的開拓市場，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)，高效的電池產(chǎn)品和綜合的解決方案。
我的報告到此結(jié)束，感謝大家，謝謝！
