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電子發燒友網報道（文/黃山明）通常我們生活中使用的電器中的電池基本都算鋰離子電池，儲能產品中也不例外。但鋰離子還存在著一些缺點，如成本較高以及安全性問題等，相比之下，鈉離子儲量豐富，成本低，安全性高，也便于運輸。而這種新型電池正在儲能市場中悄然發出新的能量。


鈉離子電池的優勢


目前的鋰離子電池正在迅猛發展，具有較高的比能量、比功率、充放電效率和輸出電壓，且壽命較長、自放電小，是一種理想的儲能技術，鋰電池也成為當下電子設備和新能源汽車中的主流技術。


但由于鋰離子資源較為稀缺，有數據顯示，全球范圍內鋰資源分布非常不均衡，有70%分布在南美洲，中國的鋰資源其實只占到全球的6%。雖然近幾年鋰礦價格一直在降低，但資源的稀缺卻一直擺在整個產業的面前。


尋找一個不是稀有資源、成本較低的儲能電池技術，成為當下產業發展的方向，而鈉離子電池正成為其中的方向之一。


相比鋰電池，鈉電池的材料成本較低，因為鈉是地殼中豐富的元素，相對于鋰來說更容易獲取，這也意味著鈉電池的成本更低，通常而言鈉離子電池的成本比鋰電池低30%-40%。并且鈉電池的化學性質更為穩定，內阻較高，這使得它們在安全性方面具有一定的優勢，同時鈉電池可以完全放電至0V再進行運輸，這降低了運輸過程中的安全風險。


與此同時，2023年鈉電池便已經進入到了兩輪電動車行業當中，包括雅迪、新日、臺鈴等品牌都相繼發布了鈉電池的電動車，并且已經開始上市銷售。如果推廣使用鈉電池的兩輪車，至少在兩輪車安全上會有較大的提升。


雖然普通的鉛酸電池雖然安全穩定性能較好，但壽命較短，大概只有2-3年時間，而鋰電池壽命則在5-6年左右，鈉電池的壽命可以達到10年以上。原因在于鈉離子的半徑較大，它們在電極材料中的擴散速度較慢，這反而減少了電極材料的疲勞損傷，從而使得鈉離子電池在循環使用中能保持較長的壽命。這種長壽命的特性也讓鈉離子電池在需要長期穩定運行的能源存儲系統中具有潛在優勢。


鈉電池在儲能上的突破


在國家發展改革委、國家能源局2022年印發的《“十四五”新型儲能發展實施方案》中，鈉離子電池技術是新型儲能核心技術裝備攻關重點方向之一。


內業人士也認為，2023年被稱為鈉電池量產化的元年，未來在兩三輪電動車、家庭儲能、工商業儲能、新能源汽車等多個細分領域，鈉電池都將成為鋰電池的有力補充。


近期，江淮釔為首款鈉電池量產車正式交付，成為全球首款鈉電池量產車型，資料顯示，這款車型采用了中科海鈉提供的鈉離子圓柱電芯，并搭載了江淮釔研發的蜂窩電池結構，具備永不自燃的安全特性。


而在2023年，寧德時代第一代鈉離子電池電芯首發落地，該款電信在常溫下充電15分鐘，即可充滿80%以上電量，不僅成本更低，產業鏈也將實現自主可控。


而在國內大港油田，已經實現了酸鐵鈉電池儲能先導試驗電站并網投運，這個電站由1個電池艙和1個升壓一體艙構成，具有削峰填谷、應急保障等多重功能，設計使用壽命12年。從實現結果來看，該實驗電站累計充放電180余次，系統綜合轉換效率達85.5%，整體運行平穩。


有機構測算，預計到2030年，全球儲能的需求量將達到1.5太瓦時（TWh）左右，這將為鈉離子電池留出廣闊的市場空間。


小結


隨著鈉離子電池的快速發展，已經開始在兩三輪電動車、家庭儲能、工商業儲能、新能源汽車等多個細分領域嶄露頭角，并成為鋰離子電池的有利補充。由于其成本低、壽命長、安全性高等特性，也將在未來得到越來越廣泛的應用。