"2023 年,我國鈉離子電池將走向市場驗證期,在兩輪車、A00 級乘用車、儲能等領域實現小批量應用。" 日前,中國科學院物理研究所研究員胡勇勝在接受《中國電子報》記者采訪時表示," 隨著材料體系不斷突破,未來,鈉離子電池能量密度有望超過 200Wh/kg,與磷酸鐵鋰電池能量密度相當。"
記者從日前舉辦的第二屆鈉離子電池產業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇現場獲悉,17 家企業(yè)通過全國首批鈉離子電池測評,參評鈉離子電池的平均能量密度為 104.1Wh/kg。
鈉離子電池應用元年來了
鈉離子電池憑借長壽命、易制造、高安全、理論成本較低等優(yōu)勢,近年來成為動力電池行業(yè) " 新寵 "。當前,我國鈉離子電池產業(yè)化進程提速,業(yè)內專家普遍認為,2023 年,鈉離子電池落地應用將取得突破。
" 全球已有 20 余家企業(yè)宣布成功研發(fā)鈉離子電池,其中絕大部分來自中國。這些鈉離子電池在電源、基站、儲能、電動自行車、數據中心與低能耗的工業(yè)叉車等領域已初步實現小規(guī)模示范性應用,鈉離子電池行業(yè)已經具有一定市場預期。" 中國電子技術標準化研究院副院長劉賢剛在論壇上介紹說。
日前,工業(yè)和信息化部鋰離子電池及類似產品標準工作組、中關村儲能產業(yè)技術聯盟組織開展了全國首批鈉離子電池產品測評活動,中科海鈉、弗迪電池、鵬輝能源、蜂巢能源等的 17 家企業(yè)通過測評。據統(tǒng)計,參評電池平均能量密度為 104.1Wh/kg,最高為 129.2Wh/kg,最低為 60Wh/kg,雖然相較于磷酸鐵鋰電池仍存在一定差距,但已數倍高于鉛酸電池。值得一提的是,據介紹,參評鈉離子電池在過充電、低溫放電性能方面的測評表現優(yōu)于鋰離子電池。
正極材料是決定電池能量密度、安全性、循環(huán)壽命等的關鍵因素。與鋰離子電池相比,鈉離子電池變化最大的部分就是正極材料,這也正是影響鈉電池產業(yè)化的原因之一。當前,鈉離子電池正極材料有聚陰離子化合物、層狀氧化物和普魯士藍類化合物三條技術路線。
中科海鈉安徽阜陽生產車間
比亞迪儲能及新型電池事業(yè)部總經理尹小強指出,從產業(yè)化角度看,不同正極材料適用場景不同。他解釋說,聚陰離子化合物壽命較長、成本較低、結構穩(wěn)定性好、安全性能高,適用于大型儲能;層狀氧化物體系能量密度較高,但在循環(huán)性能和成本方面不如聚陰離子化合物,適用于乘用車、兩輪車、三輪車領域;而普魯士藍路線由于工藝加工難度問題,產業(yè)前景仍不明朗。" 目前比亞迪已具備 150Ah 刀片鈉電芯的生產能力,20MWh ‘鈉電魔方柜儲能系統(tǒng)’已在廣西南寧投入試運行。" 尹小強說。
中科海鈉總經理李樹軍表示,對于中科海鈉而言,2023 年至 2025 年是鈉電產業(yè)化實施階段,核心工作包括測試市場、完善技術、定型產品、準備產能等。" 限于規(guī)模,鈉離子電池成本降低不會一步到位。就產業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言,成本穩(wěn)步下降并且不反彈更有意義。" 李樹軍預計,2026 年開始進入鈉電產業(yè)化成熟階段,2030 年有望逐漸形成 TWh 規(guī)模產業(yè)。
" 今年是各類鈉離子電池示范項目密集落地的一年,我們可以把它看作是鈉電應用的元年,甚至是鈉離子電池從實驗階段走向量產階段關鍵之年。" 鵬輝能源儲能與動力電池研究院助理院長王康說。
鈉離子電池 2024 年或將迎來價格拐點?
儲能是鈉離子電池核心應用場景之一。記者從論壇上獲悉,2021 年、2022 年,新型儲能年復合增速為 99.5%,預計未來 5 年,我國新型儲能還將以超過 50% 的年復合增長率快速發(fā)展。2022 年,在我國新型儲能裝機中,鋰離子電池占比 94%,其中磷酸鐵鋰電池占據主導地位。
" 儲能電池注重降本和長壽命,能量密度和循環(huán)壽命是其最關注的性能指標。能量密度決定電池總投入成本的高低,而循環(huán)壽命則決定單次使用成本的高低。" 中科海鈉市場總監(jiān)康利斌告訴記者,能量密度越高,意味著在有限的裝配空間里,能量占比越高,輔材等各種配套越少,成本也隨之減少;循環(huán)次數越多,電池的使用次數越多,單次使用成本越低。
王康認為,在鈉離子電池三條技術路線中,聚陰離子化合物路線因其安全性能和循環(huán)壽命的優(yōu)勢,長期來看,會更契合大儲或工商業(yè)儲能。
尹小強預計,隨著鈉離子電池的進一步規(guī)?;瘧茫?024 年或將迎來一個價格拐點,屆時,特別是在儲能應用方面,鈉離子電池成本會低于鋰離子電池成本,而 2025 年,成本有望更大幅度下降。
比亞迪儲能產品
目前,鈉離子電池已在儲能領域開始示范性應用。2022 年 10 月,中國能建中標三峽能源安徽阜陽市 300MW/600MWh 儲能項目,其中包括 30MW/60MWh 鈉離子電池儲能單元,是當前國內最大規(guī)模的鈉離子電池儲能項目。
7 月 14 日,廣州鵬輝能源科技股份有限公司與青島北岸控股集團簽訂 5MW/10MWh 鈉離子儲能電站示范項目合作協議,首次實現了鈉離子電芯在北方儲能電站的大規(guī)模應用。
華陽集團利用關停電廠的輸電線路和場地布局,建設鈉離子電池和飛輪儲能獨立共享儲能電站,建設規(guī)模為 100 兆瓦時、200 兆瓦時的項目,預計明年上半年投用。
雖然鈉離子電池尚處于產業(yè)化初期,但相關利好政策不斷。今年 1 月,經國務院同意,工業(yè)和信息化部等六部門聯合發(fā)布《關于推動能源電子產業(yè)發(fā)展的指導意見》,提出加強新型儲能電池產業(yè)化技術攻關,推進先進儲能技術及產品規(guī)?;瘧?。研究突破超長壽命高安全性電池體系、大規(guī)模大容量高效儲能、交通工具移動儲能等關鍵技術,加快鈉離子電池技術突破和規(guī)?;瘧?。
廣西、深圳、山西、河南等地的能源領域規(guī)劃性文件中均提及要開展鈉離子電池在儲能領域的應用示范。
中關村儲能產業(yè)技術聯盟常務副理事長俞振華表示,未來鈉離子電池在用戶側儲能、數據中心和基站儲能等中小型儲能領域有望實現率先滲透。
原標題:鈉電元年來了?