中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:1月6日,國(guó)家能源局發(fā)布了《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(征求意見稿)》,清晰擘畫了2023-2060年新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)圖,藍(lán)皮書重點(diǎn)從源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)挖掘核心技術(shù)與重大裝備的發(fā)展?jié)摿Γ渲性谛滦托滦蛢?chǔ)能在技術(shù)裝備路線方面提出:重點(diǎn)開展長(zhǎng)壽命、低成本及高安全的電化學(xué)儲(chǔ)能關(guān)鍵核心技術(shù)、裝備集成優(yōu)化研究,提升鋰電池安全性、降低成本,發(fā)展鈉離子電池、液流電池等多元化技術(shù)路線。
2023年,被認(rèn)為是鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵年,國(guó)內(nèi)已率先實(shí)現(xiàn)材料和電芯的量產(chǎn)。各大企業(yè)紛紛涌入,隨著產(chǎn)能的迅速鋪開,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步成型。
鈉離子電池
近年來由于鋰離子電池的核心原材料碳酸鋰價(jià)格飛漲,就原材料方面而言,鈉資源儲(chǔ)量大且分布廣泛,原材料價(jià)格較為低廉,鈉離子電池性能較為優(yōu)良,在交通領(lǐng)域和大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域表現(xiàn)出了一定的潛力。
鈉離子電池是一種依靠鈉離子在正負(fù)極間移動(dòng)來完成充放電工作的二次電池。鈉離子電池工作原理與鋰離子電池“搖椅式”原理相似,充電時(shí),鈉離子從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極;放電時(shí)則相反,與鋰離子電池的工作原理相似。
鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池的性能指標(biāo)最接近,定位較為相似。
磷酸鐵鋰電池的能量密度主要在150-210Wh/kg,三元鋰電池的能量密度則更高,超過200Wh/kg,而目前主流鈉離子電池的能量密度普遍在100-200Wh/kg,整體不及鋰電池,但與磷酸鐵鋰電池的能量密度區(qū)間存在部分重疊,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鉛酸電池。鈉離子較大的體積還會(huì)造成循環(huán)性能的不穩(wěn)定,現(xiàn)階段鈉電池的循環(huán)壽命普遍在2000-3000次,遠(yuǎn)高于鉛酸,但較磷酸鐵鋰電池3000-6000 次的循環(huán)壽命仍存在差距。
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)布局
鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈包括:上游正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和集流體,目前產(chǎn)業(yè)鏈上游發(fā)展還不夠成熟,正、負(fù)極材料量產(chǎn)供應(yīng)尚不夠穩(wěn)定,隨著各大企業(yè)紛紛涌入,產(chǎn)業(yè)鏈有望拉通;中游電池制造,從2022年開始傳統(tǒng)鋰電池廠商、新興鋰電池廠商產(chǎn)能布局緊鑼密鼓;下游應(yīng)用場(chǎng)景則主要面向低速車和大儲(chǔ)能。
現(xiàn)階段鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈還處于導(dǎo)入階段,電池材料和電解液工藝處于發(fā)展初期,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化落地還需要一定的時(shí)間。從目前的發(fā)展情況來看,在電池制作方面,無論是傳統(tǒng)鋰電池廠商還是新興鋰電池廠商都在加大布局,新型電池廠商發(fā)展勁頭迅猛,產(chǎn)能鋪開迅速。
從各大廠商的產(chǎn)能規(guī)劃來看,鈉離子電池已規(guī)劃產(chǎn)能已超40GWh,疊加寧德時(shí)代、孚能科技等公司2023年明確的全面產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃,鈉離子電池有望在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能增量。2023年是鈉離子應(yīng)用元年,隨著量產(chǎn)加速,上游原材料量產(chǎn)供應(yīng)趨向穩(wěn)定,預(yù)計(jì)今年年底原材料廠家量產(chǎn)線開始少量供應(yīng),明年逐步上量,真正大規(guī)模應(yīng)用可能在2024至2025年。
此外,隨著國(guó)內(nèi)最大規(guī)模鈉離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目(30MW/60MWh)在安徽阜陽(yáng)落地,鈉離子電池在大儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用也值得期待。作為一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),鈉離子電池在大儲(chǔ)能領(lǐng)域可以發(fā)揮其較低成本優(yōu)勢(shì),比如在電網(wǎng)調(diào)頻應(yīng)用領(lǐng)域,鈉離子電池的大倍率充放特性可以很好地支撐電力系統(tǒng)運(yùn)行。
2023,你看好鈉離子電池嗎?