鈉離子電池已經(jīng)成為儲能行業(yè)的一個(gè)熱門話題，因?yàn)樗哂刑娲鷤鹘y(tǒng)鋰離子電池的成本效益潛力。這些電池使用鈉離子而不是鋰離子來儲存和釋放能量，作為一種有前途的可再生能源存儲解決方案，它們已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。
鈉離子電池的主要優(yōu)點(diǎn)之一是含量豐富。鈉是一種廣泛存在的元素，可以在海水、鹽灘和其他來源中找到。這使得它成為鋰的一種更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)的替代品，鋰是一種稀有而昂貴的元素。
此外，與鋰離子電池相比，鈉離子電池壽命更長，不易過熱，使其成為更安全的儲能選擇。隨著對可再生能源需求的不斷增加，對高效可靠的儲能解決方案的需求也在上升。
鈉離子電池有潛力在能源存儲領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，它們的發(fā)展和實(shí)施可能會導(dǎo)致一個(gè)更可持續(xù)、更負(fù)擔(dān)得起的能源未來。
據(jù)國家能源局介紹，在新型儲能中，鋰離子電池占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，截至2022年底，全國新型儲能裝機(jī)中，鋰離子電池儲能占比94.5％。但隨著新能源汽車對電池需求的大幅上升，帶來鋰價(jià)暴漲的神話，加上鋰資源儲量低且分布不均等多種因素影響，鋰離子電池顯然無法滿足未來萬億級的儲能市場。
鈉離子電池儲能經(jīng)濟(jì)可行性分析
1、從全生命周期度電成本（LCOE）看，鈉離子電池儲能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。
據(jù)中科院物理研究所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據(jù)初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容 量投資在500-700元/（kWh）。
在當(dāng)前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)LCOE分別為 0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。循環(huán)次數(shù)提升至8000周時(shí)，鈉離子電池儲能系統(tǒng)LCOE將下探至0.2元/kWh，對于高價(jià)格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
2、單位容量成本和循環(huán)次數(shù)對儲能度電成本的影響
與鋰離子電池相比，鈉離子電池能量密度略低，鈉離子電池應(yīng)用于儲能電站，雖然增加了安裝設(shè)備及用地的成本。但是由于鈉離子電池在充放循環(huán)中不用擔(dān)心過放電的問題，放電深度可達(dá)100%，其實(shí)際可用容量近乎等于標(biāo)稱容量。
另外，由于鈉離子電池的溫度適應(yīng)性較寬，在充放電過程中的輔助耗能進(jìn)一步降低。在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)，鈉離子電池儲能還可以通過電池結(jié)構(gòu)和工藝創(chuàng)新設(shè)計(jì)，降低制造、運(yùn)維和電池組替換成本，從而降低整個(gè)儲能電站的度電成本。
3、鈉離子電池儲能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場景
儲能技術(shù)已被視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲能系統(tǒng)在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)的主要應(yīng)用，在引入儲能系統(tǒng)后，可以實(shí)現(xiàn)需求側(cè)有效管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷，高效利用電力設(shè)備，降低供電成本，促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。
鈉離子電池作為一種新型的電化學(xué)儲能技術(shù)，在大規(guī)模儲能應(yīng)用領(lǐng)域可充分發(fā)揮其低成本的優(yōu)勢，同時(shí)，在例如調(diào)頻、啟動(dòng)電源等應(yīng)用領(lǐng)域，鈉離子電池的大倍率充放特性可以很好地支撐系統(tǒng)運(yùn)行。
鈉離子電池在儲能領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢凸顯
鈉離子電池作為鋰離子電池的有效補(bǔ)充，近年來技術(shù)也逐步成熟，可以很好的解決目前儲能存在的安全性、壽命全周期、成本、低溫充放電等問題。
雖然能量密度比鋰電池低，但鈉離子電池不易發(fā)生熱失控，在充放循環(huán)中不用擔(dān)心過放電的問題，放電深度可達(dá)100%，其實(shí)際可用容量近乎等于標(biāo)稱容量。另外，由于鈉離子電池的溫度適應(yīng)性較寬，其能在-20℃下容量保持率大于88%，能有效解決高寒地區(qū)儲能電站效率低下的問題。
據(jù)中國科學(xué)院物理所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據(jù)初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容量投資在500-700元/（kWh）。在當(dāng)前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本分別為0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。循環(huán)次數(shù)提升至8000周時(shí)，鈉離子電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本將下探至0.2元/kWh，對于高價(jià)格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
已有鈉電儲能項(xiàng)目投入使用
早在2019年3月29日，中科海鈉科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)的30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示范運(yùn)行。
2021年6月，中科海鈉推出了全球首套1 MWh鈉離子電池光儲充智能微網(wǎng)示范系統(tǒng)，并成功投入運(yùn)行。
2021年11月12日下午，全球首臺100kWh鈉離子電池?cái)?shù)字儲能系統(tǒng)樣機(jī)順利通電，該樣機(jī)也是烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地新型儲能驗(yàn)證平臺首個(gè)完成通電測試的試制儲能集裝箱。
2022年1月，全球首款鈉離子電池家用儲能系統(tǒng)正式亮相拉斯維加斯CES展。該產(chǎn)品由BLUETTI公司設(shè)計(jì)，其搭載的鈉離子電池由中科海鈉完全自主研發(fā)。
2023年6月28日，國家電投山東能源東明100兆瓦/200兆瓦時(shí)儲能電站成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)送電。該項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池和1MW/4MWh長時(shí)鈉離子電池，共分為32+1個(gè)儲能單元。
2023年7月1日，立方新能源與美聯(lián)新材及控股子公司美彩新材、七彩化學(xué)、星空鈉電等五家公司聯(lián)合成功打造的首個(gè)普魯士藍(lán)鈉離子電池儲能示范項(xiàng)目在國網(wǎng)遼寧省電力有限公司管理培訓(xùn)中心正式投入使用。
瞄準(zhǔn)儲能市場，企業(yè)規(guī)劃鈉離子儲能電池項(xiàng)目
今年以來，盤古鈉祥與遠(yuǎn)信儲能，蘇州云能魔方與浙江昌意鈉電，普利特與大秦新能源、派能科技與眾鈉能源、中比新能源和華寶新能等眾多企業(yè)已經(jīng)達(dá)成合作，致力于推動(dòng)鈉離子電池在儲能場景中的應(yīng)用。僅8月份就有多家企業(yè)的鈉離子儲能電池項(xiàng)目籌備或開工。
8月初，昆宇電源透露，目前公司已初步完成對常德昆宇新能源0.5GWh中試線的升級改造，即將投產(chǎn)單體95Ah容量的鈉離子電池，用于儲能系統(tǒng)測試及國外客戶送樣。預(yù)計(jì)2024年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)品將運(yùn)用在戶用儲能系統(tǒng)、通信儲能系統(tǒng)、兩輪電動(dòng)車等領(lǐng)域。
8月9日，華陽集團(tuán)與新日電動(dòng)車合作生產(chǎn)的首批商業(yè)化鈉離子電池電動(dòng)二輪車，在陽泉市正式亮相。在發(fā)布會上，華陽集團(tuán)表示將推進(jìn)實(shí)施鈉離子電池大規(guī)模儲能示范項(xiàng)目，布局建設(shè)鈉離子電池+飛輪儲能獨(dú)立共享儲能電站，建設(shè)規(guī)模為100MW/200MWh，預(yù)計(jì)2024年上半年建成投運(yùn)。
8月20日消息，中清集團(tuán)與中南大學(xué)簽署“儲能產(chǎn)業(yè)鏈深度協(xié)同”合作協(xié)議。加快在鈉離子儲能領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研成果轉(zhuǎn)化，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)落地規(guī)?；l(fā)展。根據(jù)協(xié)議，雙方計(jì)劃1年內(nèi)建設(shè)10GWh鈉電池產(chǎn)能，5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)100GWh鈉電池產(chǎn)能。
8月23日，山東臨沂蘭山區(qū)曜靈新能源年產(chǎn)2GWh鈉電儲能電池項(xiàng)目總投資30億元。
8月24日，唐山古冶區(qū)電科空間能源裝備有限公司儲能（鈉離子）電池中試及儲能裝備制造項(xiàng)目也宣布開工。該項(xiàng)目計(jì)劃總投資21億元，主要建設(shè)鈉離子電池中試線、電池組生產(chǎn)線及儲能裝置成套設(shè)備生產(chǎn)線。
8月25日，酒泉市政府黨組成員、副市長石峰會見光倫新能源科技（蘇州）有限公司董事長余熠、中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院李薦教授、山高新能源集團(tuán)總經(jīng)理助理王建東一行，雙方圍繞鈉離子儲能電池項(xiàng)目合作事宜進(jìn)行了深入交流，并達(dá)成一致意見。
8月28日，紫建電子發(fā)布公告稱，公司擬子公司設(shè)立新公司投資建設(shè)“1GWh儲能用電池建設(shè)項(xiàng)目”。通過新建產(chǎn)線，引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備及信息化系統(tǒng)等，重點(diǎn)建立中高端家庭儲能電池生產(chǎn)基地。
此外，5月，眾鈉能源鈉離子電池項(xiàng)目在安徽廣德簽約落戶，項(xiàng)目總投資100億元，包括20GWh儲能鈉電池及10GWh鈉電池儲能系統(tǒng)量產(chǎn)基地的建設(shè)；英能基與華電安徽新能源有限公司、郎溪縣政府三方簽約，投資50億元，建年產(chǎn)10GWh鈉離子儲能電池項(xiàng)目。相信隨著鈉離子電池項(xiàng)目落地，產(chǎn)能迎來規(guī)?；尫?，鈉電池在儲能市場的滲透率將不斷提升。
鈉離子電池的主要優(yōu)點(diǎn)之一是含量豐富。鈉是一種廣泛存在的元素，可以在海水、鹽灘和其他來源中找到。這使得它成為鋰的一種更可持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)的替代品，鋰是一種稀有而昂貴的元素。
此外，與鋰離子電池相比，鈉離子電池壽命更長，不易過熱，使其成為更安全的儲能選擇。隨著對可再生能源需求的不斷增加，對高效可靠的儲能解決方案的需求也在上升。
鈉離子電池有潛力在能源存儲領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，它們的發(fā)展和實(shí)施可能會導(dǎo)致一個(gè)更可持續(xù)、更負(fù)擔(dān)得起的能源未來。
據(jù)國家能源局介紹，在新型儲能中，鋰離子電池占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，截至2022年底，全國新型儲能裝機(jī)中，鋰離子電池儲能占比94.5％。但隨著新能源汽車對電池需求的大幅上升，帶來鋰價(jià)暴漲的神話，加上鋰資源儲量低且分布不均等多種因素影響，鋰離子電池顯然無法滿足未來萬億級的儲能市場。
鈉離子電池儲能經(jīng)濟(jì)可行性分析
1、從全生命周期度電成本（LCOE）看，鈉離子電池儲能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。
據(jù)中科院物理研究所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據(jù)初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容 量投資在500-700元/（kWh）。
在當(dāng)前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)LCOE分別為 0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。循環(huán)次數(shù)提升至8000周時(shí)，鈉離子電池儲能系統(tǒng)LCOE將下探至0.2元/kWh，對于高價(jià)格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
2、單位容量成本和循環(huán)次數(shù)對儲能度電成本的影響
與鋰離子電池相比，鈉離子電池能量密度略低，鈉離子電池應(yīng)用于儲能電站，雖然增加了安裝設(shè)備及用地的成本。但是由于鈉離子電池在充放循環(huán)中不用擔(dān)心過放電的問題，放電深度可達(dá)100%，其實(shí)際可用容量近乎等于標(biāo)稱容量。
另外，由于鈉離子電池的溫度適應(yīng)性較寬，在充放電過程中的輔助耗能進(jìn)一步降低。在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)，鈉離子電池儲能還可以通過電池結(jié)構(gòu)和工藝創(chuàng)新設(shè)計(jì)，降低制造、運(yùn)維和電池組替換成本，從而降低整個(gè)儲能電站的度電成本。
3、鈉離子電池儲能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場景
儲能技術(shù)已被視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲能系統(tǒng)在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)的主要應(yīng)用，在引入儲能系統(tǒng)后，可以實(shí)現(xiàn)需求側(cè)有效管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷，高效利用電力設(shè)備，降低供電成本，促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。
鈉離子電池作為一種新型的電化學(xué)儲能技術(shù)，在大規(guī)模儲能應(yīng)用領(lǐng)域可充分發(fā)揮其低成本的優(yōu)勢，同時(shí)，在例如調(diào)頻、啟動(dòng)電源等應(yīng)用領(lǐng)域，鈉離子電池的大倍率充放特性可以很好地支撐系統(tǒng)運(yùn)行。
鈉離子電池在儲能領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢凸顯
鈉離子電池作為鋰離子電池的有效補(bǔ)充，近年來技術(shù)也逐步成熟，可以很好的解決目前儲能存在的安全性、壽命全周期、成本、低溫充放電等問題。
雖然能量密度比鋰電池低，但鈉離子電池不易發(fā)生熱失控，在充放循環(huán)中不用擔(dān)心過放電的問題，放電深度可達(dá)100%，其實(shí)際可用容量近乎等于標(biāo)稱容量。另外，由于鈉離子電池的溫度適應(yīng)性較寬，其能在-20℃下容量保持率大于88%，能有效解決高寒地區(qū)儲能電站效率低下的問題。
據(jù)中國科學(xué)院物理所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據(jù)初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容量投資在500-700元/（kWh）。在當(dāng)前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本分別為0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。循環(huán)次數(shù)提升至8000周時(shí)，鈉離子電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本將下探至0.2元/kWh，對于高價(jià)格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
已有鈉電儲能項(xiàng)目投入使用
早在2019年3月29日，中科海鈉科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)的30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示范運(yùn)行。
2021年6月，中科海鈉推出了全球首套1 MWh鈉離子電池光儲充智能微網(wǎng)示范系統(tǒng)，并成功投入運(yùn)行。
2021年11月12日下午，全球首臺100kWh鈉離子電池?cái)?shù)字儲能系統(tǒng)樣機(jī)順利通電，該樣機(jī)也是烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地新型儲能驗(yàn)證平臺首個(gè)完成通電測試的試制儲能集裝箱。
2022年1月，全球首款鈉離子電池家用儲能系統(tǒng)正式亮相拉斯維加斯CES展。該產(chǎn)品由BLUETTI公司設(shè)計(jì)，其搭載的鈉離子電池由中科海鈉完全自主研發(fā)。
2023年6月28日，國家電投山東能源東明100兆瓦/200兆瓦時(shí)儲能電站成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)送電。該項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池和1MW/4MWh長時(shí)鈉離子電池，共分為32+1個(gè)儲能單元。
2023年7月1日，立方新能源與美聯(lián)新材及控股子公司美彩新材、七彩化學(xué)、星空鈉電等五家公司聯(lián)合成功打造的首個(gè)普魯士藍(lán)鈉離子電池儲能示范項(xiàng)目在國網(wǎng)遼寧省電力有限公司管理培訓(xùn)中心正式投入使用。
瞄準(zhǔn)儲能市場，企業(yè)規(guī)劃鈉離子儲能電池項(xiàng)目
今年以來，盤古鈉祥與遠(yuǎn)信儲能，蘇州云能魔方與浙江昌意鈉電，普利特與大秦新能源、派能科技與眾鈉能源、中比新能源和華寶新能等眾多企業(yè)已經(jīng)達(dá)成合作，致力于推動(dòng)鈉離子電池在儲能場景中的應(yīng)用。僅8月份就有多家企業(yè)的鈉離子儲能電池項(xiàng)目籌備或開工。
8月初，昆宇電源透露，目前公司已初步完成對常德昆宇新能源0.5GWh中試線的升級改造，即將投產(chǎn)單體95Ah容量的鈉離子電池，用于儲能系統(tǒng)測試及國外客戶送樣。預(yù)計(jì)2024年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，產(chǎn)品將運(yùn)用在戶用儲能系統(tǒng)、通信儲能系統(tǒng)、兩輪電動(dòng)車等領(lǐng)域。
8月9日，華陽集團(tuán)與新日電動(dòng)車合作生產(chǎn)的首批商業(yè)化鈉離子電池電動(dòng)二輪車，在陽泉市正式亮相。在發(fā)布會上，華陽集團(tuán)表示將推進(jìn)實(shí)施鈉離子電池大規(guī)模儲能示范項(xiàng)目，布局建設(shè)鈉離子電池+飛輪儲能獨(dú)立共享儲能電站，建設(shè)規(guī)模為100MW/200MWh，預(yù)計(jì)2024年上半年建成投運(yùn)。
8月20日消息，中清集團(tuán)與中南大學(xué)簽署“儲能產(chǎn)業(yè)鏈深度協(xié)同”合作協(xié)議。加快在鈉離子儲能領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研成果轉(zhuǎn)化，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)落地規(guī)?；l(fā)展。根據(jù)協(xié)議，雙方計(jì)劃1年內(nèi)建設(shè)10GWh鈉電池產(chǎn)能，5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)100GWh鈉電池產(chǎn)能。
8月23日，山東臨沂蘭山區(qū)曜靈新能源年產(chǎn)2GWh鈉電儲能電池項(xiàng)目總投資30億元。
8月24日，唐山古冶區(qū)電科空間能源裝備有限公司儲能（鈉離子）電池中試及儲能裝備制造項(xiàng)目也宣布開工。該項(xiàng)目計(jì)劃總投資21億元，主要建設(shè)鈉離子電池中試線、電池組生產(chǎn)線及儲能裝置成套設(shè)備生產(chǎn)線。
8月25日，酒泉市政府黨組成員、副市長石峰會見光倫新能源科技（蘇州）有限公司董事長余熠、中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院李薦教授、山高新能源集團(tuán)總經(jīng)理助理王建東一行，雙方圍繞鈉離子儲能電池項(xiàng)目合作事宜進(jìn)行了深入交流，并達(dá)成一致意見。
8月28日，紫建電子發(fā)布公告稱，公司擬子公司設(shè)立新公司投資建設(shè)“1GWh儲能用電池建設(shè)項(xiàng)目”。通過新建產(chǎn)線，引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備及信息化系統(tǒng)等，重點(diǎn)建立中高端家庭儲能電池生產(chǎn)基地。
此外，5月，眾鈉能源鈉離子電池項(xiàng)目在安徽廣德簽約落戶，項(xiàng)目總投資100億元，包括20GWh儲能鈉電池及10GWh鈉電池儲能系統(tǒng)量產(chǎn)基地的建設(shè)；英能基與華電安徽新能源有限公司、郎溪縣政府三方簽約，投資50億元，建年產(chǎn)10GWh鈉離子儲能電池項(xiàng)目。相信隨著鈉離子電池項(xiàng)目落地，產(chǎn)能迎來規(guī)?；尫?，鈉電池在儲能市場的滲透率將不斷提升。
