中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，國(guó)家發(fā)展改革委消息稱，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》正式公布。《規(guī)劃》提出，加強(qiáng)前瞻性研究，加快可再生能源前沿性、顛覆性開(kāi)發(fā)利用技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)儲(chǔ)備鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)。加快大容量、高密度、高安全、低成本新型儲(chǔ)能裝置研制。
在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中，當(dāng)前最有希望成為下一代主流電池技術(shù)的就是鈉離子電池。其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)研發(fā)速度是當(dāng)前新型電池技術(shù)中發(fā)展最快的，并且已有幾家企業(yè)的鈉離子電池量產(chǎn)項(xiàng)目正有序推進(jìn)中。
01
鈉離子電池有哪些？
當(dāng)前市場(chǎng)上，鈉離子電池分為幾大類，包括鈉硫電池、鈉鹽電池、鈉空氣電池、水系鈉離子電池等。
鈉硫電池
鈉硫電池是一種基于固體電解質(zhì)的高溫二次電池，它以鈉作為陽(yáng)極，以滲入碳?xì)种械牧蜃鳛殛帢O，傳導(dǎo)鈉離子的 β"- 氧化鋁陶瓷在中間同時(shí)起隔膜和電解質(zhì)的雙重作用。
鈉硫電池具有成本低、環(huán)境友好、充放電效率高、能量密度高等特點(diǎn)，其理論能量密度最高可達(dá)760Wh/kg，但目前市面上的鈉硫電池能量密度只能做到150-240Wh/kg。
而日前，國(guó)家能源局發(fā)布了《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》，明確了中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。
雖然發(fā)展前景很好，但新的要求發(fā)布后，為了盡力解決儲(chǔ)能電站安全隱患問(wèn)題，鈉硫電池也被拒絕在了儲(chǔ)能市場(chǎng)門外。
鈉鹽電池
鈉鹽電池具有產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，在所有蓄電池體系里，鈉鹽電池是安全性最高的電池，使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用范圍廣泛，原材料易獲得并且無(wú)毒，廢品回收工藝簡(jiǎn)單且無(wú)污染。主要應(yīng)用在電網(wǎng)儲(chǔ)能、通訊基站及動(dòng)力電源領(lǐng)域。
鈉鹽電池依據(jù)其特性可以有效調(diào)節(jié)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中用電與發(fā)電的時(shí)差矛盾，提高發(fā)電設(shè)備的利用率。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，鈉鹽電池技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在全球25個(gè)國(guó)家，建成了太陽(yáng)能、風(fēng)電組合、峰值管理、通訊基站等儲(chǔ)能項(xiàng)目。
國(guó)內(nèi)布局鈉鹽電池的企業(yè)也不在少數(shù)，包括浙江安力能源、賁安能源、綠聚能源等。
鈉空氣電池
鈉空氣電池屬于金屬-空氣電池體系，通過(guò)在空氣電極上使堿金屬離子和氧氣發(fā)生反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生堿金屬氧化物來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)電池工作。
水系鈉離子電池
水系鈉離子電池具有更快的離子遷移速率、成本低廉、安全環(huán)保、電池更容易制造以及可以使用更厚的電極等優(yōu)點(diǎn)，并且是目前最有效的降低鈉離子電池成本的方法之一。
02
多個(gè)鈉離子量產(chǎn)項(xiàng)目落地
6月9日，紹興市越城區(qū)、濱海新區(qū)舉行了二季度重大項(xiàng)目竣工投產(chǎn)暨集中簽約儀式。鈉創(chuàng)新能源8萬(wàn)噸鈉離子電池正極材料項(xiàng)目由濱海新區(qū)管委會(huì)立項(xiàng)批報(bào)，也在當(dāng)天簽約。
據(jù)悉，鈉創(chuàng)新能源今年擬將完成3000噸正極材料和5000噸電解液的投產(chǎn)。預(yù)計(jì)未來(lái)3-5年內(nèi)，公司還將分期建設(shè)年產(chǎn)8萬(wàn)噸正極材料和配套電解液生產(chǎn)線，進(jìn)一步推動(dòng)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
5月8日，由上海奧能瑞拉與深圳柏納投資共同投資的奧能瑞拉鈉鹽新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目正式開(kāi)工，該項(xiàng)目總投資20億元，建設(shè)周期約18個(gè)月，將建成年產(chǎn)2GWh鈉鹽電池智慧工廠，全部達(dá)產(chǎn)后預(yù)計(jì)年產(chǎn)值可達(dá)40-50億元。
3月初，山西新陽(yáng)清潔能源有限公司項(xiàng)目一期成功送電，該項(xiàng)目第一條鈉離子電池生產(chǎn)線進(jìn)入設(shè)備調(diào)試的最后階段，并于3月底試生產(chǎn)。
該項(xiàng)目由華陽(yáng)集團(tuán)與中科海鈉、開(kāi)源資產(chǎn)合作建設(shè)，擬投資2.8億元，建設(shè)年產(chǎn)圓柱鋼殼鈉離子電芯4000萬(wàn)只、方形鋁殼鈉離子電芯400萬(wàn)只的兩條生產(chǎn)線，產(chǎn)品使用的電極材料主要是鈉鹽，產(chǎn)品主要用于低速電動(dòng)、規(guī)?；瘍?chǔ)能領(lǐng)域，計(jì)劃今年建成投產(chǎn)。
03
各路企業(yè)“圍攻”鈉電池產(chǎn)業(yè)
儲(chǔ)能市場(chǎng)已進(jìn)入爆發(fā)“前夜”，企業(yè)也從大量布局逐步走入降本增效環(huán)節(jié)。但隨著鋰資源緊缺，鋰材料價(jià)格不斷上漲，且建設(shè)儲(chǔ)能電站用電池需要大量的原材料，材料替代成為降低成本的重要手段之一。經(jīng)過(guò)一系列的研究，鈉離子電池這一儲(chǔ)能領(lǐng)域的替代品逐步走入市場(chǎng)視線中。
近幾年來(lái)，在察覺(jué)到市場(chǎng)風(fēng)向改變后，不少企業(yè)對(duì)鈉離子電池進(jìn)行了大量的布局。
寧德時(shí)代
其中，2021年7月，寧德時(shí)代正式發(fā)布第一代鈉離子電池，其能量密度可達(dá)160Wh/kg，為目前全球最高水平。
近日，寧德時(shí)代表示，正致力于推進(jìn)鈉離子電池在2023年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
鵬輝能源
6月1日，鵬輝能源與三峽電能就鈉電池聯(lián)合研發(fā)和儲(chǔ)能示范項(xiàng)目達(dá)成初步合作意向。
并且，鵬輝能源已完成小批量的鈉電池試產(chǎn)，并送樣給下游客戶試用。產(chǎn)品為圓柱形態(tài)，生產(chǎn)設(shè)備可以與生產(chǎn)圓柱電池的設(shè)備共用。
中科海鈉
2022年12月18日，中科海鈉與三峽能源、三峽資本及安徽省阜陽(yáng)市人民政府達(dá)成合作，將共同建設(shè)全球首條鈉離子電池規(guī)?；慨a(chǎn)線。該產(chǎn)線規(guī)劃產(chǎn)能5GWh，分兩期建設(shè)，一期1GWh將于2022年正式投產(chǎn)。
目前，中科海鈉研發(fā)的鈉離子電池能量密度達(dá)到145Wh/kg，循環(huán)壽命為4500次。
除了上述幾家已有產(chǎn)品研發(fā)出世的企業(yè)外，還有欣旺達(dá)、中國(guó)長(zhǎng)城、新宙邦、蜂巢能源、塔菲爾等企業(yè)也布局了鈉離子電池技術(shù)。海外方面如松下、三菱、岸田化學(xué)、英國(guó)Faradion公司、美國(guó)Natron Energy公司等均布局了鈉離子電池。但是從專利數(shù)量和項(xiàng)目落地進(jìn)展方面來(lái)看，國(guó)內(nèi)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍然走在前端。
總 結(jié)
雖然目前鈉離子電池在能量密度、循環(huán)壽命等方面的表現(xiàn)不比鋰離子電池優(yōu)秀，但未來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，各大鈉電池項(xiàng)目落地投產(chǎn)，技術(shù)的更新迭代速度加快。未來(lái)鈉離子電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展前景依舊可觀。
