


2025-06-13
近日,我國首個大型鋰鈉混合儲能站正式投產。這座裝機容量達400兆瓦時的儲能站,每年可調節電量5.8億度,綠電占比高達98%。業內人士認為,該儲能站的投產為鈉離子電池產業帶來了新機遇,但也凸顯了產業發展所面臨的瓶頸。鈉離子電池產業未來的發展,需要在技術突破、成本控制以及政策完善等多方面持續探索與發力,才能真正釋放潛力,在新能源領域占據一席之地。
在全球新能源產業快速發展、能源結構加速調整的背景下,鈉離子電池受到行業和市場廣泛關注。這主要得益于其兩大優勢:一方面,鈉元素在地球上儲量豐富,遠超鋰、鉛、釩等金屬,能夠有效控制生產成本,也不存在資源短缺風險;另一方面,鈉離子電池的低溫性能出色,在零下30攝氏度環境中仍能保留90%的電量,而鋰電池在低溫下電量損耗明顯。憑借這些優勢,鈉離子電池有望推動新能源領域的技術變革。
國際智能運載科技協會秘書長張翔在接受《中國能源報》記者采訪時表示,鈉離子電池可細分為鈉硫電池、鈉鹽電池與鈉-空氣電池。其中,鈉硫電池因具備高能量密度以及良好的循環穩定性,在大規模儲能應用領域,如電網級儲能、電動汽車等方面表現出色,在鈉離子電池市場中占據重要份額。2023年,鈉硫電池在鈉離子電池市場中的占比達到52%,鈉鹽電池和鈉空氣電池的市場占比分別為30%和18%。目前,國軒高科、比亞迪、中航鋰電、時代新能源等企業均有涉獵。
鈉硫電池作為鈉離子電池中的重要一員,有著獨特的結構和工作原理。它由熔融電極和固體電解質構成,負極為鈉金屬,正極則是液態硫與多硫化鈉熔鹽的混合。在300至350攝氏度的工作溫度下,鈉離子通過電解質隔膜在硫之間進行可逆反應,實現能量的儲存與釋放。其理論比能量高達760Wh/kg,實際表現超過150Wh/kg,遠超鉛酸電池,并且具有高電流密度、快速放電能力以及接近100%的充放電效率。不過,其工作溫度限制要求特定的保溫措施,目前通過真空絕熱技術等手段在一定程度上得以克服。
除儲能領域外,目前在車輛應用方面,兩輪車、三輪車和低速車成為鈉離子電池較有潛力的“試驗田”。由于商用車對能量、電量和電功率有著較高要求,而鈉離子電池能量密度低、規模較小,難以滿足這些需求,所以在商用車領域的普及還需產業各方在技術、產能、應用等多個環節協同發力。
張翔提供了一組數據:鈉離子電池2023年出貨量約0.7吉瓦時,價格仍高于鋰電和鉛酸電池;2024年超3.7吉瓦時,主要應用于儲能(占比最高)、小動力及少量電動汽車;2025年預計超7吉瓦時,2030年有望達到109至200吉瓦時。
鈉離子電池的市場發展前景被廣泛看好。業內人士認為,2025年將成為鈉離子電池規?;桓兜脑?,2025至2030年間將進入高速增長階段?!?024年,我國鈉離子電池市場需求量約為11.9吉瓦時;2025年,我國鈉離子電池需求量將達到28.2吉瓦時;到2028年需求量更是會攀升至95.6吉瓦時。在市場規模方面,2025年預計突破100億元,2027年更是有望突破500億元大關,2030年,出貨量將達到347吉瓦時。”張翔說。
值得一提的是,因其工作原理和結構與鋰電池相似,不少業內人士認為鈉離子電池有望復制鋰電池的發展路徑,成為電化學電池領域的“后起之秀”。參考鋰電池的發展歷程,2010至2020年的10年間,鋰電池市場規模從不足百億元增長至超千億元,這也為鈉離子電池的未來發展提供了想象空間。
不過,張翔也坦言,鈉離子電池的發展面臨著不少挑戰,最突出的問題在于工藝尚未完全成熟。以電極材料制備工藝為例,由于技術尚不完善,生產過程中廢品率高達15%至20%,導致成本增加。“雖然已有報道稱鈉離子電池應用于部分車輛,但相關車輛銷量并未公開,這也表明鈉離子電池仍處于試驗階段,距離大規模商業化運營還有很長的路要走。并且由于現階段生產量少,其成本甚至高于鋰電池,大規模生產困難重重?!?/p>
從成本角度來看,盡管理論上鈉元素儲量豐富能降低成本,但目前鈉離子電池整體產量較小,使得其生產成本難以有效降低。此外,鈉離子電池在電解質穩定性、電極與電解質界面穩定性等方面也存在問題,這些都影響著電池的性能和壽命。在安全性方面,雖然鈉離子電池內阻較大,短路時瞬時放的熱量較鋰離子電池少,溫升較低,但在高溫以及過度充電等極端情況下,仍可能存在安全隱患。而且,目前鈉離子電池的廢棄電池回收體系也尚不完善,面臨著回收技術和成本等方面的挑戰。
“目前,國家對鈉離子電池僅有政策扶持,并沒有像鋰離子電池那樣的補貼政策,例如免購置稅等優惠措施。這使得車企在開發鈉離子電池時缺乏足夠的經濟激勵,導致該技術路線更多處于觀望狀態,常被當作后備技術來對待。行業期待國家能夠出臺更多針對性政策支持,如給予購置補貼、稅收優惠、研發獎勵等實質性激勵措施,優化產業配套政策,構建完善的政策扶持體系,加快鈉離子電池技術研發與產業化進程,推動其在新能源汽車、儲能等領域的規?;瘧?,助力我國新能源產業實現多元化、高質量發展?!睆埾杞ㄗh。
展望未來,鈉離子電池若要成為新能源領域的“后起之秀”,需要產學研各方共同努力。企業應加大研發投入,突破關鍵技術難題,提高生產工藝水平,降低生產成本;科研機構要加強基礎研究,探索更優的材料體系和電池結構;政府則需完善政策支持體系,營造良好的產業發展環境。只有這樣,鈉離子電池才能在全球能源轉型的浪潮中,真正發揮其潛力,為實現可持續能源發展目標貢獻力量。
