鈉離子電池已經(jīng)成為儲(chǔ)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(lái)儲(chǔ)存和釋放能量，作為一種有前途的可再生能源存儲(chǔ)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(lái)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(zhǎng)，不易過(guò)熱，使其成為更安全的儲(chǔ)能選擇。隨著對(duì)可再生能源需求的不斷增加，對(duì)高效可靠的儲(chǔ)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(chǔ)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，它們的發(fā)展和實(shí)施可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)更可持續(xù)、更負(fù)擔(dān)得起的能源未來(lái)。

據(jù)國(guó)家能源局介紹，在新型儲(chǔ)能中，鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，截至2022年底，全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)中，鋰離子電池儲(chǔ)能占比94.5％。但隨著新能源汽車對(duì)電池需求的大幅上升，帶來(lái)鋰價(jià)暴漲的神話，加上鋰資源儲(chǔ)量低且分布不均等多種因素影響，鋰離子電池顯然無(wú)法滿足未來(lái)萬(wàn)億級(jí)的儲(chǔ)能市場(chǎng)。

鈉離子電池儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。

據(jù)中科院物理研究所測(cè)算，在儲(chǔ)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(gòu)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)LCOE將下探至0.2元/kWh，對(duì)于高價(jià)格敏感度的大型儲(chǔ)能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢(shì)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(duì)儲(chǔ)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(chǔ)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(guò)放電的問(wèn)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(guò)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(chǔ)能還可以通過(guò)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(chǔ)能電站的度電成本。

3、鈉離子電池儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景

儲(chǔ)能技術(shù)已被視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)，在大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域可充分發(fā)揮其低成本的優(yōu)勢(shì)，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(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢(shì)凸顯

鈉離子電池作為鋰離子電池的有效補(bǔ)充，近年來(lái)技術(shù)也逐步成熟，可以很好的解決目前儲(chǔ)能存在的安全性、壽命全周期、成本、低溫充放電等問(wèn)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(guò)放電的問(wèn)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(chǔ)能電站效率低下的問(wèn)題。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院物理所測(cè)算，在儲(chǔ)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(gòu)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期度電成本將下探至0.2元/kWh，對(duì)于高價(jià)格敏感度的大型儲(chǔ)能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢(shì)而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。

已有鈉電儲(chǔ)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(chǔ)能電站在江蘇省溧陽(yáng)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(chǔ)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(tái)100kWh鈉離子電池?cái)?shù)字儲(chǔ)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(chǔ)”技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地新型儲(chǔ)能驗(yàn)證平臺(tái)首個(gè)完成通電測(cè)試的試制儲(chǔ)能集裝箱。

2022年1月，全球首款鈉離子電池家用儲(chǔ)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(guó)家電投山東能源東明100兆瓦/200兆瓦時(shí)儲(chǔ)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(zhǎng)時(shí)鈉離子電池，共分為32+1個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)能示范項(xiàng)目在國(guó)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(chǔ)能市場(chǎng)，企業(yè)規(guī)劃鈉離子儲(chǔ)能電池項(xiàng)目

今年以來(lái)，盤古鈉祥與遠(yuǎn)信儲(chǔ)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(chǔ)能場(chǎng)景中的應(yīng)用。僅8月份就有多家企業(yè)的鈉離子儲(chǔ)能電池項(xiàng)目籌備或開(kāi)工。

8月初，昆宇電源透露，目前公司已初步完成對(duì)常德昆宇新能源0.5GWh中試線的升級(jí)改造，即將投產(chǎn)單體95Ah容量的鈉離子電池，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試及國(guó)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(chǔ)能系統(tǒng)、通信儲(chǔ)能系統(tǒng)、兩輪電動(dòng)車等領(lǐng)域。

8月9日，華陽(yáng)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(yáng)泉市正式亮相。在發(fā)布會(huì)上，華陽(yáng)集團(tuán)表示將推進(jìn)實(shí)施鈉離子電池大規(guī)模儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，布局建設(shè)鈉離子電池+飛輪儲(chǔ)能獨(dú)立共享儲(chǔ)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(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈深度協(xié)同”合作協(xié)議。加快在鈉離子儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能（鈉離子）電池中試及儲(chǔ)能裝備制造項(xiàng)目也宣布開(kāi)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(chǔ)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(zhǎng)石峰會(huì)見(jiàn)光倫新能源科技（蘇州）有限公司董事長(zhǎng)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(chǔ)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(jiàn)。

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(chǔ)能用電池建設(shè)項(xiàng)目”。通過(guò)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(chǔ)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(chǔ)能鈉電池及10GWh鈉電池儲(chǔ)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(chǔ)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(lái)規(guī)模化釋放，鈉電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)的滲透率將不斷提升。