小荷才露尖尖角，鈉電何時競風流
作者：珠海歐美克儀器有限公司市場專家? 李德尾
2019年，中科海鈉推出全球首個100千瓦時鈉離子電池儲能電站；
2021年6月28日，全球首個1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)在太原投入運營；
2021年7月29日，鋰電巨頭寧德時代強勢發(fā)布第一代鈉離子電池，計劃于2023年形成基本產業(yè)鏈；
2021年12月，全球首條5GWh鈉離子電池規(guī)?；慨a線落戶安徽阜陽，預計一期1GWh將于2022年正式投產……
在鋰離子電池行業(yè)鋰價爆漲、產能缺口焦慮不斷加碼時，小兄弟鈉離子電池捷報頻傳，初露崢嶸，鈉離子電池到底何時才能真正緩解儲能燃眉之急？
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鈉離子電池簡介
鈉離子電池是一種二次電池，主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作。充電時，Na+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極；放電時，Na+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極。與鋰離子電池工作原理相似，鈉離子電池由正極材料、負極材料、電解液、隔膜等主要材料組成。
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上世紀70年代，科技人員先后開始了鋰離子電池、鈉離子電池研究，由于鋰離子電池研究率先取得了突破進展，并在上世紀90年代成功商用，導致人們把主要研究方向轉向了鋰離子電池，鈉離子電池的研究一度處于緩慢和停滯狀態(tài)。隨著便攜電子設備和新能源電動汽車的飛速發(fā)展，鋰離子電池的生產制造規(guī)模迅速擴大，導致鋰資源大量消耗和價格瘋狂上漲。2010年后，為了緩解資源焦慮，部分科技人員又把注意力又轉向了鈉離子電池研究，并在之后的十多年間取得了突破性發(fā)展。
鈉離子電池優(yōu)缺點
目前，鈉離子電池的主要缺點是能量密度相對較低、循環(huán)壽命不夠長。但我們相信，隨著新材料、新工藝的不斷完善，鈉離子電池的能量密度和循環(huán)壽命一定會得到顯著提升。業(yè)界普遍認可鈉離子電池將是繼鋰離子電池之后極具發(fā)展前景的電池，主要有以下幾個方面的原因：
鈉資源豐富，分布廣泛，成本低廉。
鈉離子電池可以在-40℃到80℃的溫度區(qū)間正常工作，-20℃的環(huán)境下容量保持率接近 90%，高低溫性能優(yōu)于鋰離子電池。
安全性高。鋰離子電池由于材料、生產工藝等原因易導致熱失控，而鈉離子電池在過充、過放、短路、針刺、擠壓等情況下不起火，不爆炸。
倍率性能好，快充具備優(yōu)勢。充電時間只需要15分鐘左右就可以充電80%以上，目前量產的三元鋰電池即使是在直流快充的加持下，將電量充至80%以上通常需要至少30分鐘的時間。
鈉離子電池與鋰離子電池工藝兼容，對于現有鋰離子電池生產設備、產線可以實現快速切換，進而實現鈉離子電池的快速布局。
環(huán)境友好。
鈉離子電池最新發(fā)展狀況
2022年3月26日，中科海鈉CEO唐堃博士在CCTV-10科教頻道中表示，現在的鈉離子電池處于5、6年前的磷酸鐵鋰電池所處的階段?；叵?016年，當時高鎳三元高歌猛進，是動力鋰離子電池的不二選擇，磷酸鐵鋰電池因能量密度低完全被三元電池壓制。由此，我們可以推斷，鈉離子電池具有光明的應用前景，但離真正的產業(yè)化規(guī)模生產和應用還有很長一段路要走。原因如下：
能量密度有待進一步提高。最新資料顯示，寧德時代公布的鈉離子電池單體能量密度達到160wh/kg，已是目前的最高能量密度，這和鋰離子電池能量密度還有較大差距。
循環(huán)壽命有待提高。目前，鈉離子電池的循環(huán)壽命在2000次以下，實驗室測試可以做到5000次，科技人員的目標是把循環(huán)壽命提升到10000次，這樣可以大幅降低電池使用成本。
形成健全的產業(yè)鏈還需要時間。盡管鈉離子電池可以兼容使用鋰離子電池生產設備，但從上游電池材料到下游應用市場還沒有形成健全的產業(yè)鏈。
國家產業(yè)政策支持還不夠具體。盡管國家鼓勵包括鈉離子電池在內的新能源產業(yè)發(fā)展，但至今沒有一個專門針對鈉離子電池發(fā)展的政策出臺，更沒有像當初鼓勵鋰離子電池發(fā)展的補貼措施。這也在一定程度上表明，鈉離子電池盡管呼聲很高，勢頭很猛，但還沒有到需要政府臨門踢一腳的時候。
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鈉離子電池的應用前景
基于鈉離子電池在成本、能量密度、循環(huán)壽命及環(huán)保性等方面的特點，我們相信，在大規(guī)模產業(yè)化之后，鈉離子電池具有很高的性價比。在未來相當長時間內，鈉離子電池與鋰離子電池優(yōu)勢互補，各自滿足不同的細分市場需求。
在動力電池領域，鈉離子電池主要用于電動工具、兩輪電動車、低速電動車、電動船舶、公共汽車、工程車、物流車、農用車等對能量密度要求相對較低的市場。
在儲能電池領域，鈉離子電池主要應用于家庭儲能、通信基站、數據中心、風力電站、光伏電站等對成本要求較高、而對體積要求相對較低的規(guī)模儲能領域。
總之，在全球大規(guī)模儲能產業(yè)快速發(fā)展的今天，作為最接近鋰離子電池技術的鈉離子電池將憑借其獨特的優(yōu)勢在儲能領域擁有廣闊的用武之地。隨著鈉離子電池技術的不斷進步和產業(yè)的逐步完善，鈉離子電池的商業(yè)化進程會不斷加速，高性價比的鈉離子電池將在未來的3-5年內給我們提供更多驚喜的選擇。
