電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）近日，據(jù)國(guó)內(nèi)媒體報(bào)道，中國(guó)首個(gè)大容量鈉離子電池儲(chǔ)能電站已在廣西南寧建成投運(yùn)。這也是首次將鈉離子電池技術(shù)應(yīng)用于大容量?jī)?chǔ)能電站，是我國(guó)鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

該電站由南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司投資建設(shè)，本期投產(chǎn)規(guī)模為十兆瓦時(shí)。據(jù)介紹，目前南方電網(wǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已研制出全國(guó)首款210安時(shí)長(zhǎng)壽命、寬溫區(qū)、高安全性的鈉離子儲(chǔ)能電池，并研制了國(guó)內(nèi)首套十兆瓦時(shí)鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)在新型儲(chǔ)能技術(shù)路線上仍以鋰離子電池為主導(dǎo)。截至今年一季度末，全國(guó)已建成投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目超過(guò)3500萬(wàn)千瓦，其中鋰離子電池儲(chǔ)能裝機(jī)占比達(dá)到97.4%。

但鋰離子電池帶來(lái)的問(wèn)題也比較明顯，比如鋰離子電池的關(guān)鍵材料主要依賴進(jìn)口、資源短缺等問(wèn)題，這難以支持國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這就需要找到一個(gè)能與鋰離子電池形成有效互補(bǔ)的新材料。

而鈉離子電池成為其中的佼佼者，相比鋰離子電池，鈉離子電池儲(chǔ)能原材料儲(chǔ)量豐富、易于提取、成本低廉，低溫條件下性能更好，在大規(guī)模儲(chǔ)能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

據(jù)南方電網(wǎng)介紹，目前該項(xiàng)目采用了大容量鈉離子電池和智能組串式技術(shù)，在提高儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性的同時(shí)，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了大幅提升。

與此同時(shí)，項(xiàng)目中還運(yùn)用了最新的儲(chǔ)能變流溫控技術(shù)和安全防護(hù)技術(shù)，讓該鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在實(shí)現(xiàn)能量整體轉(zhuǎn)換效率超過(guò)92%的同時(shí)，22000多個(gè)電池溫差不超過(guò)3攝氏度。確保了鈉離子電池在轉(zhuǎn)換效率、安全性等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)都要優(yōu)于同類鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

未來(lái)鈉離子儲(chǔ)能電池的發(fā)展

鈉電池以其優(yōu)異的特性，在許多場(chǎng)景中都能有廣闊的應(yīng)用空間。不僅如此，在成本上，鈉離子電池也要比鋰離子電池更具優(yōu)勢(shì)。

據(jù)南方電網(wǎng)專家透露，隨著鈉離子電池儲(chǔ)能進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，成本造價(jià)可降低20%至30%，在充分改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)和工藝、提高材料利用率以及循環(huán)壽命的前提下，用電成本可以下探至0.2元/千瓦時(shí)，可以說(shuō)是推動(dòng)新型儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的重要技術(shù)方向。

目前，商業(yè)化鈉離子電池使用的負(fù)極材料主要是硬碳，而正極材料也有多種選擇，包括層狀氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍(lán)類化合物等。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步，鈉離子電池的成本有望進(jìn)一步降低，從而推動(dòng)其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

未來(lái)，想要進(jìn)一步提升鈉離子電池的性能，主要將集中在能量密度、功率密度、循環(huán)壽命等方面。其中，電解質(zhì)是影響電池性能的重要因素，開(kāi)發(fā)新型液體電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)，特別是固態(tài)電解質(zhì)，可以顯著提高電池的安全性，同時(shí)可能提高能量密度和工作溫度范圍。

同時(shí)，多層結(jié)構(gòu)、三維電極設(shè)計(jì)、更高效的集流體使用等，可以改善電池內(nèi)部的離子傳輸和電子傳導(dǎo)，從而提升整體性能和循環(huán)壽命。而集成先進(jìn)的傳感器和算法，實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的精確監(jiān)測(cè)與管理，也能提高電池的使用效率和安全性，延長(zhǎng)使用壽命。

當(dāng)然，未來(lái)想要進(jìn)一步普及鈉離子電池，提高能量密度是首要挑戰(zhàn)。這就需要開(kāi)發(fā)高容量的正負(fù)極材料，比如復(fù)合磷酸焦磷酸亞鐵鈉等，這些材料不僅成本低，而且循環(huán)性能優(yōu)異，通過(guò)化學(xué)改性或結(jié)構(gòu)調(diào)控來(lái)提高材料的可逆容量。

而今，隨著鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，有望在電化學(xué)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、工程機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域，與鋰離子電池形成有效的互補(bǔ)與替代。

小結(jié)

大容量鈉離子電池儲(chǔ)能電站在廣西南寧的成功投運(yùn)，標(biāo)志著鈉離子電池技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用的里程碑式突破，驗(yàn)證了其在大容量?jī)?chǔ)能場(chǎng)景中的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)潛力。也為鈉離子電池開(kāi)辟了新的商業(yè)化道路，預(yù)示著其將在全球能源轉(zhuǎn)型和構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)中扮演愈發(fā)重要的角色，加速推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)向更加多元化、成本效益更優(yōu)的方向發(fā)展。