国内钠离子储能电池技术首次规模应用

电子发烧友网报道（文/黄山明）近日，据国内媒体报道，中国首个大容量钠离子电池储能电站已在广西南宁建成投运。这也是首次将钠离子电池技术应用于大容量储能电站，是我国钠离子电池储能技术首次实现规模化应用。
 
该电站由南方电网广西电网公司投资建设，本期投产规模为十兆瓦时。据介绍，目前南方电网项目团队已研制出全国首款210安时长寿命、宽温区、高安全性的钠离子储能电池，并研制了国内首套十兆瓦时钠离子电池储能系统。
 
数据来看，国内在新型储能技术路线上仍以锂离子电池为主导。截至今年一季度末，全国已建成投运的新型储能项目超过3500万千瓦，其中锂离子电池储能装机占比达到97.4%。
 
但锂离子电池带来的问题也比较明显，比如锂离子电池的关键材料主要依赖进口、资源短缺等问题，这难以支持国内新型储能产业的可持续发展，这就需要找到一个能与锂离子电池形成有效互补的新材料。
 
而钠离子电池成为其中的佼佼者，相比锂离子电池，钠离子电池储能原材料储量丰富、易于提取、成本低廉，低温条件下性能更好，在大规模储能方面具有明显优势。
 
据南方电网介绍，目前该项目采用了大容量钠离子电池和智能组串式技术，在提高储能系统安全性的同时，系统能量转换效率也达到了大幅提升。
 
与此同时，项目中还运用了最新的储能变流温控技术和安全防护技术，让该钠离子电池储能系统能够在实现能量整体转换效率超过92%的同时，22000多个电池温差不超过3摄氏度。确保了钠离子电池在转换效率、安全性等多项关键指标都要优于同类锂离子电池储能系统。
 
未来钠离子储能电池的发展
 
钠电池以其优异的特性，在许多场景中都能有广阔的应用空间。不仅如此，在成本上，钠离子电池也要比锂离子电池更具优势。
 
据南方电网专家透露，随着钠离子电池储能进入规模化发展阶段，成本造价可降低20%至30%，在充分改进电池结构和工艺、提高材料利用率以及循环寿命的前提下，用电成本可以下探至0.2元/千瓦时，可以说是推动新型储能经济应用的重要技术方向。
 
目前，商业化钠离子电池使用的负极材料主要是硬碳，而正极材料也有多种选择，包括层状氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物等。随着生产规模的扩大和技术的进步，钠离子电池的成本有望进一步降低，从而推动其大规模商业化应用。
 
未来，想要进一步提升钠离子电池的性能，主要将集中在能量密度、功率密度、循环寿命等方面。其中，电解质是影响电池性能的重要因素，开发新型液体电解质和固态电解质，特别是固态电解质，可以显著提高电池的安全性，同时可能提高能量密度和工作温度范围。
 
同时，多层结构、三维电极设计、更高效的集流体使用等，可以改善电池内部的离子传输和电子传导，从而提升整体性能和循环寿命。而集成先进的传感器和算法，实现电池状态的精确监测与管理，也能提高电池的使用效率和安全性，延长使用寿命。
 
当然，未来想要进一步普及钠离子电池，提高能量密度是首要挑战。这就需要开发高容量的正负极材料，比如复合磷酸焦磷酸亚铁钠等，这些材料不仅成本低，而且循环性能优异，通过化学改性或结构调控来提高材料的可逆容量。
 
而今，随着钠离子电池储能技术的大规模应用，有望在电化学储能、电动汽车、工程机械等应用领域，与锂离子电池形成有效的互补与替代。
 
小结
 
大容量钠离子电池储能电站在广西南宁的成功投运，标志着钠离子电池技术在储能领域实现了规模化应用的里程碑式突破，验证了其在大容量储能场景中的技术可行性和经济潜力。也为钠离子电池开辟了新的商业化道路，预示着其将在全球能源转型和构建可持续能源系统中扮演愈发重要的角色，加速推动储能行业向更加多元化、成本效益更优的方向发展。