中國儲能網(wǎng)訊：3月19日，國內首套新型水系鈉離子電池組在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內成功并網(wǎng)試運行，標志著水系鈉離子電池研發(fā)邁入實用化新階段。
該產(chǎn)品由國網(wǎng)安徽省電力有限公司淮南供電公司（以下簡稱淮南供電公司）牽頭主導，復旦大學、中國科學技術大學、江蘇理工學院共同參與研發(fā)。
“水系鈉離子電池依靠高安全性、綠色環(huán)保和低成本等優(yōu)勢，是傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的理想替代品，未來應用場景十分廣闊。”3月26日，淮南供電公司總經(jīng)理戴忠在接受科技日報記者采訪時說。
水系鈉離子電池優(yōu)勢明顯
走進國家能源局新型儲能示范項目水系離子電池聯(lián)合實驗室（以下簡稱聯(lián)合實驗室），幾位工人正在緊張有序地生產(chǎn)新型水系鈉離子電池。
“我們目前屬于中試階段，每天產(chǎn)能在100塊電池左右?！甭?lián)合實驗室技術負責人、江蘇理工學院副教授毛武濤對記者說。
毛武濤介紹，相較于目前在變電站內廣泛使用的鉛酸蓄電池，水系鈉離子電池具有不燃不爆、綠色無污染、使用壽命長、無須通過充放電保持電池活性等顯著優(yōu)勢。
“與傳統(tǒng)電池相比，水系鈉離子電池的電解質是水，由鈉離子在正負極之間來回移動，從而完成充放電，即使火燒、刺穿、水洗，都不會發(fā)生自燃自爆事故，解決了鋰離子電池最受關注的安全問題?！泵錆f。
此外，相比鉛酸電池來說，水系鈉離子電池更省錢?！皟烧叩难b機成本基本一致，但是水系鈉離子電池的使用壽命是10—15年，而鉛酸電池每3年需要更換，且采購成本和人工成本較高?！泵錆f。
2024年1月，由淮南供電公司牽頭建設的“水系鈉離子電池儲能示范項目”成為國家級新型儲能示范項目之一。
立項后，淮南供電公司聯(lián)合相關高校建立了聯(lián)合實驗室。經(jīng)過小試、中試，水系鈉離子電池實現(xiàn)批量化產(chǎn)出，且性能穩(wěn)定。
然而研發(fā)過程并非一帆風順?！盀槭裁此惦姵仉y做，最重要的原因是電池金屬遇到水會生銹，而在通電后生銹速度會加快，生銹的電池無法正常工作?！泵錆f，在解決金屬生銹問題中，研發(fā)人員采取了在電解液里加入一些添加劑，并在金屬表面做特殊處理的方法，確保電解液里的pH值在通電后保持穩(wěn)定，最終解決了金屬生銹難題。
有望走向廣闊應用領域
3月25日下午，記者來到淮南市220千伏辛東變電站內，見到了此次并網(wǎng)試運行的新型水系鈉離子電池組。
“電池組由3組128只電池單元并聯(lián)形成，總容量達66千瓦時，將在變電站內交流供電系統(tǒng)異常時，為保護裝置提供不間斷后備電源供應?！被茨瞎╇姽靖唠姍z修中心自動化一班副班長蔣旭對記者說。
在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內，淮南供電公司高電檢修中心自動化一班副班長蔣旭向記者介紹國內首套新型水系鈉離子電池組運行情況?？萍既請笥浾?洪敬譜 攝
蔣旭介紹，通過配套設計的新一代電池監(jiān)測系統(tǒng)和直流充電系統(tǒng)，可實現(xiàn)電池組浮充和均充的自動投入，以及電壓、溫度、內阻、容量的采集監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸報警等功能。
戴忠告訴記者，水系鈉離子電池的電解液是水，所以不會燃燒很安全；這種電池也沒有固廢處理環(huán)節(jié)，綠色環(huán)保，利于回收。此外，它的價格還更加便宜。因此，未來的應用場景廣闊。
戴忠介紹，水系鈉離子電池除了可以替代變電站的傳統(tǒng)鉛酸蓄電池之外，還有以下幾方面應用場景。一是可在光伏滲透率較高的臺區(qū)搭建分布式儲能系統(tǒng)，保障供電安全；二是可在普通居民用戶家中試點多場景戶用儲能，探索配網(wǎng)側移峰填谷；三是可以作為低速電動自行車的電池，解決充電時易燃易爆問題，保障使用安全等；四是可以作為大規(guī)模集中式儲能，解決安全風險問題。
“下一步，我們將持續(xù)跟蹤測試電池組在變電站內應用情況，定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，為后續(xù)電池改進迭代、技術標準制定提供數(shù)據(jù)支撐，為實用化推廣做好經(jīng)驗積累。同時，我們依托水系鈉離子儲能電站示范項目，不斷豐富水系鈉離子儲能的應用場景，加速推進水系鈉離子電池的大規(guī)模儲能應用進程?！贝髦冶硎?。
