中國儲能網(wǎng)訊:在全球能源轉(zhuǎn)型浪潮中,鋰離子電池雖憑借優(yōu)異性能為電動化發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn),但資源短缺、成本波動及地緣政治風(fēng)險(xiǎn)等問題日益凸顯,給下游電池商和車企帶來巨大壓力。在此背景下,鈉離子電池依托資源優(yōu)勢與技術(shù)突破,正從儲能、商用車、工業(yè)動力等細(xì)分賽道切入,逐步構(gòu)建“鋰鈉互補(bǔ)”新生態(tài)。其創(chuàng)新成果和商業(yè)化應(yīng)用,彰顯了鈉離子電池在推動能源轉(zhuǎn)型中的巨大潛力。
技術(shù)突破
材料創(chuàng)新與鋰鈉協(xié)同雙輪驅(qū)動
材料體系創(chuàng)新推動鈉電性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。鈉電正極技術(shù)路線逐漸清晰,聚陰離子化合物技術(shù)路線憑借長壽命、高溫穩(wěn)定、高安全優(yōu)勢,成為解鎖鈉電儲能潛力的優(yōu)質(zhì)選擇。鵬輝能源新一代聚陰離子體系產(chǎn)品通過開發(fā)新型正極材料,相較于第一代能量密度提升21%,成本下降30%;天能今年8月正式推出天鈉起停/啟動系列電池,采用復(fù)合磷酸鐵鈉正極材料(NFPP),主打“高安全+低溫快充”,在-40℃超低溫下仍可實(shí)現(xiàn)高倍率放電,破解寒冷地區(qū)的啟動難題。此外,南方科技大學(xué)趙天壽院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的聚陰離子和層狀氧化物復(fù)合正極材料,實(shí)現(xiàn)了10萬次循環(huán)壽命,容量保持率達(dá)72.6%,為長壽命、低成本鈉離子電池設(shè)計(jì)提供了新思路。
鋰鈉協(xié)同補(bǔ)齊鈉電池能量密度短板。今年5月,我國首座大型鋰鈉混合儲能站—南方電網(wǎng)寶池儲能站正式投運(yùn),混合配置讓儲能電站兼具鋰電高能量密度與鈉電高安全性、低成本優(yōu)勢。投產(chǎn)至今儲能電站充放電量破億,累計(jì)啟動超270次,長期保持單日“兩充兩放”的高頻次調(diào)用,充分驗(yàn)證了混合儲能系統(tǒng)的可靠性。
產(chǎn)業(yè)布局
省市競合打造差異化生態(tài)集群
我國各省市依托資源稟賦、技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)生態(tài),加速布局鈉電產(chǎn)業(yè),形成差異化競爭格局。四川省以資源優(yōu)勢為核心構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈。自貢市依托巖鹽資源優(yōu)勢(探明儲量70.26億噸)和綠電基礎(chǔ)(工業(yè)用電中綠電占比70%),打造“上游材料—中游電芯—下游應(yīng)用”產(chǎn)業(yè)生態(tài),預(yù)計(jì)2030年產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破400億元;巴中市出臺全國首個(gè)地級市鈉電產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,組建首期2億元的鈉電產(chǎn)業(yè)基金,以“規(guī)劃引領(lǐng)+政策扶持”雙輪驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
江蘇以無錫、徐州、揚(yáng)州等為核心,形成產(chǎn)業(yè)集群與應(yīng)用場景雙輪驅(qū)動。無錫依托兩輪車市場,推動鈉電池在電動自行車領(lǐng)域規(guī)?;瘧?yīng)用;徐州瞄準(zhǔn)全球最大的微型車鈉電系統(tǒng)配套商目標(biāo),比亞迪(徐州)鈉電項(xiàng)目為當(dāng)?shù)匦履茉串a(chǎn)業(yè)注入動力;揚(yáng)州聚焦鈉離子電池生產(chǎn),傳藝鈉電一期產(chǎn)能4.5GWh已投產(chǎn),二期規(guī)劃5.5GWh正在建設(shè)中。
內(nèi)蒙古鄂爾多斯以技術(shù)引領(lǐng)搶占研發(fā)高地。今年7月,全球首條720V高壓固態(tài)鈉鹽電池產(chǎn)線在此量產(chǎn),打破海外壟斷格局。該項(xiàng)目由內(nèi)蒙古建亨奧能主導(dǎo),總投資35億元,分三期建設(shè),全部達(dá)產(chǎn)后將形成3GWh產(chǎn)能,成為全球最大、自動化程度最高的固態(tài)鈉鹽電池生產(chǎn)基地。
場景落地
細(xì)分市場開啟規(guī)?;瘧?yīng)用
儲能領(lǐng)域,鈉電適配場景不斷拓展。2024年6月,我國首個(gè)百兆瓦時(shí)級鈉離子儲能項(xiàng)目—大唐湖北100MW/200MWh鈉離子新型儲能電站一期工程投運(yùn);2024年11月,南方電網(wǎng)首個(gè)配電網(wǎng)分布式鈉離子電池儲能示范工程在廣西南寧賓陽縣建成投運(yùn);今年2月,全球首套兆瓦級NFPP鈉電儲能系統(tǒng)在唐山南堡經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)通過項(xiàng)目(一期)驗(yàn)收,充放電效率達(dá)91.36%。
商用車領(lǐng)域,鈉電切入重卡賽道。中科海鈉在今年3月發(fā)布全球首個(gè)鈉離子電池商用車解決方案,包含針對短倒運(yùn)輸?shù)暮P荎150/K210和物流運(yùn)輸?shù)暮P荎280/K350四款產(chǎn)品。8月中科海鈉全球首款商用車專用鈉離子動力電池包通過強(qiáng)檢測試,測試單體標(biāo)稱容量200Ah,-20℃下放電容量超過90%,20-25分鐘可以完全充滿電,快充使用壽命超過8000次,標(biāo)志著“海星”解決方案在合規(guī)性認(rèn)證方面邁出了關(guān)鍵一步。除重卡外,鈉電池在特種車領(lǐng)域潛力顯著,2024年12月,中聯(lián)重科與江蘇海四達(dá)簽署戰(zhàn)略合作開發(fā)協(xié)議,就鈉離子電池在特種車領(lǐng)域的應(yīng)用展開深度合作。
輕型動力領(lǐng)域,鈉電成“鉛改鋰”新選擇。比亞迪、天能、超威等眾多企業(yè)相繼發(fā)布鈉離子電池產(chǎn)品,并且實(shí)現(xiàn)輕動力市場搭載應(yīng)用。今年1月,雅迪極Na超充電動車在京東平臺上市,標(biāo)志著鈉離子電池在電動兩輪車領(lǐng)域商業(yè)化邁入新階段。
挑戰(zhàn)與未來
鋰鈉共生的能源新生態(tài)
當(dāng)前電力儲能需求持續(xù)增長,供應(yīng)端存在緊缺與不均衡問題,鋰鈉仍需共同發(fā)展填補(bǔ)缺口,未來將形成“高能量密度場景用鋰、低成本長壽命場景用鈉”的互補(bǔ)格局。
不過,當(dāng)前鈉電產(chǎn)業(yè)化仍面臨技術(shù)與成本雙重挑戰(zhàn),電極材料制備廢品率高達(dá)15%-20%,負(fù)極硬碳材料體系單一,生產(chǎn)成本仍在磷酸鐵鋰電池之上。行業(yè)正通過“材料—設(shè)備—應(yīng)用”全鏈條協(xié)同破局,隨著2025年GWh級產(chǎn)能釋放,鈉電將在儲能、商用車、輕型動力等領(lǐng)域占據(jù)爆發(fā)時(shí)增長,同時(shí)向通信備電、特種車輛、家庭儲能等場景滲透。把握材料創(chuàng)新、場景創(chuàng)新與全球化布局三大核心,將助力鈉電在能源革命中搶占先機(jī)。