储能安全解决有望了？钠离子电池产业化加速，再掀应用新风口

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）自宁德时代推出钠离子电池之后，业内电池技术迎来全新的进展。宁德时代的布局对于整个电池产业链都有着重要的意义，随着技术上不断成熟，钠离子电池也将逐渐从储能应用领域发展到动力应用领域，动力电池将迎来下一个风口。同时，爆炸、火灾事故频发的锂电池储能站似乎也找到了另一种应对方式。


国内企业布局加速，宁德时代、华阳股份披露最新进展
在2021年7月宣布推出钠离子电池之后，同年11月，宁德时代的钠离子电池迎来新的进展，官方在投资者互动平台上表示，“公司已启动钠离子电池产业化布局，2023年将形成基本产业链。”

众所周知，与锂电池相比，钠离子电池的能量密度、安全性更高，在性能上与磷酸铁锂离子电池不相上下，低成本也为钠离子电池的产业化带来的先天优势。作为行业龙头，宁德时代提前感受到“风口”的存在，于2015年率先着手研发纳电子，2020年成立21C创新实验室，是最早一批进军钠离子电池的国内企业。


电池部分材料构成（资料来源：宁德时代、SMM）

目前，除了宁德时代，国内关于钠离子电池的进展并不算多。早在2019年，国内首座100KWh钠离子电池储能电站在江苏建成；同年，媒体报道辽宁星空（辽宁星空钠电电池有限公司）自主研发的钠离子电池生产线投入运营。近年来，随着钠离子电池的产业化发展，以及越来越多的应用领域被挖掘，不少电池厂商也开始加快布局钠离子电池领域。

就在2021年12月，中科海钠与三峡能源宣布双方将建设全球首条钠离子电池量产线。2022年1月，华阳股份钠离子电芯项目开工仪式正式进行，该项目是华阳股份与中科海钠、开源资产合作建设，计划在于2022年内实现投产。

对于钠离子电池的最新进展，华阳股份在投资平台表示，“1GWh钠离子Pack电池生产线建设项目可研报告已获得通过。”。该生产线是由华阳股份全资子公司山西新阳清洁能源有限公司联合中科院、中科海钠共同合作，华阳股份表示该生产线将生产电动两轮车电池及储能电池模块，打通产业链条，抢占市场先机，加快钠离子电池商业化发展进程。多家厂商的进度走到“台前”，这也意味着未来钠离子电池将逐渐规模化发展，华阳股份钠离子电池投产后，钠离子电池也将由概念转为现实。


5G基站、储能柜、新能源汽车，细分领域炙手可热
得益于钠离子电池的优益性能，未来在两轮汽车、储能、换电以及低温环境的应用领域，钠离子都有着极大的发挥空间。在电网领域，成本、矿产储量、安全等因素都是应用的考量因素。钠离子电池在储能电站的应用上也可以与锂电池形成互补，也是锂电池最具竞争力的产品。

目前，使用锂电池的储能电站依旧会出现起火或者爆炸的事故。据北极星储能网不完全统计，在2011年到2021年9月间，全球储能电站的起火爆炸事故超过50起，有一半涉及采用三元锂电池。其中韩国涉及30起以上，主要是三星SDI、LG生产的储能设备系统，例如2019年蔚山、庆北七谷均是在充电后等待中的状态发生的事故，此外还有充电后放电中、维修过程中发生事故。




2018年韩国部分储能系统火灾事故（电子发烧友网根据公开资料整理）


国内部分储能系统火灾事故（电子发烧友网根据公开资料整理）


在目前发生的多起集中式储能火灾事故中，级联热失控成为了多起火灾事故的导火索，储能电池的过充、过放是级联热失控的一大诱因。相较锂电池，钠离子具备在不同环境气候、间歇使用等情况下都具备稳定的电化学性能。

在2021年11月，全球首台100kWh钠离子电池数字储能系统样机通电，值得关注的是，这也是乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地新型储能验证平台首个完成通电测试的试制储能集装箱，结合了数字储能技术与钠离子电池技术。在国内企业方面，华阳股份与中科海纳共同打造的全球首套1MWh钠离子电池储能系统在2021年6月投运。尤其是在“碳中和”的推行下，储能领域备受关注，现已是华阳股份布局方向之一。

细分到5G基站的应用领域，由于5G基站大多采用的是铅酸电池，不管是体积、生命周期、成本还是电池容量等多方面都比不上钠离子电池，其低温性能让厂商可以根据使用地区的温度环境灵活选择；更重要的是，钠离子电池的能量密度大约是铅酸电池的4倍，因此也就被认为是在某些应有领域可以逐步替代铅酸电池。


小结：
从目前的发展进度来看，钠离子电池还处在产业化的初期，短时间内的竞争力还不如锂电池。可以肯定的是，在钠离子电池商业化过程中，开发成本也在逐渐下降，未来或许会与锂电池成为互补的产业格局。