鈉離子電池已經成為儲能行業(yè)的一個熱門話題，因為它具有替代傳統(tǒng)鋰離子電池的成本效益潛力。這些電池使用鈉離子而不是鋰離子來儲存和釋放能量，作為一種有前途的可再生能源存儲解決方案，它們已經引起了人們的關注。
鈉離子電池的主要優(yōu)點之一是含量豐富。鈉是一種廣泛存在的元素，可以在海水、鹽灘和其他來源中找到。這使得它成為鋰的一種更可持續(xù)、更經濟的替代品，鋰是一種稀有而昂貴的元素。
此外，與鋰離子電池相比，鈉離子電池壽命更長，不易過熱，使其成為更安全的儲能選擇。隨著對可再生能源需求的不斷增加，對高效可靠的儲能解決方案的需求也在上升。
鈉離子電池有潛力在能源存儲領域發(fā)揮重要作用，它們的發(fā)展和實施可能會導致一個更可持續(xù)、更負擔得起的能源未來。
據國家能源局介紹，在新型儲能中，鋰離子電池占據絕對主導地位，截至2022年底，全國新型儲能裝機中，鋰離子電池儲能占比94.5％。但隨著新能源汽車對電池需求的大幅上升，帶來鋰價暴漲的神話，加上鋰資源儲量低且分布不均等多種因素影響，鋰離子電池顯然無法滿足未來萬億級的儲能市場。
鈉離子電池儲能經濟可行性分析
1、從全生命周期度電成本（LCOE）看，鈉離子電池儲能系統(tǒng)經濟性最優(yōu)。
據中科院物理研究所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容 量投資在500-700元/（kWh）。
在當前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)LCOE分別為 0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經濟性最優(yōu)。循環(huán)次數提升至8000周時，鈉離子電池儲能系統(tǒng)LCOE將下探至0.2元/kWh，對于高價格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
2、單位容量成本和循環(huán)次數對儲能度電成本的影響
與鋰離子電池相比，鈉離子電池能量密度略低，鈉離子電池應用于儲能電站，雖然增加了安裝設備及用地的成本。但是由于鈉離子電池在充放循環(huán)中不用擔心過放電的問題，放電深度可達100%，其實際可用容量近乎等于標稱容量。
另外，由于鈉離子電池的溫度適應性較寬，在充放電過程中的輔助耗能進一步降低。在產品全生命周期內，鈉離子電池儲能還可以通過電池結構和工藝創(chuàng)新設計，降低制造、運維和電池組替換成本，從而降低整個儲能電站的度電成本。
3、鈉離子電池儲能在電力系統(tǒng)中的應用場景
儲能技術已被視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲能系統(tǒng)在電源側、電網側和負荷側的主要應用，在引入儲能系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)需求側有效管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負荷，高效利用電力設備，降低供電成本，促進可再生能源的應用，也可作為提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。
鈉離子電池作為一種新型的電化學儲能技術，在大規(guī)模儲能應用領域可充分發(fā)揮其低成本的優(yōu)勢，同時，在例如調頻、啟動電源等應用領域，鈉離子電池的大倍率充放特性可以很好地支撐系統(tǒng)運行。
鈉離子電池在儲能領域應用優(yōu)勢凸顯
鈉離子電池作為鋰離子電池的有效補充，近年來技術也逐步成熟，可以很好的解決目前儲能存在的安全性、壽命全周期、成本、低溫充放電等問題。
雖然能量密度比鋰電池低，但鈉離子電池不易發(fā)生熱失控，在充放循環(huán)中不用擔心過放電的問題，放電深度可達100%，其實際可用容量近乎等于標稱容量。另外，由于鈉離子電池的溫度適應性較寬，其能在-20℃下容量保持率大于88%，能有效解決高寒地區(qū)儲能電站效率低下的問題。
據中國科學院物理所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容量投資在500-700元/（kWh）。在當前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本分別為0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經濟性最優(yōu)。循環(huán)次數提升至8000周時，鈉離子電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本將下探至0.2元/kWh，對于高價格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
已有鈉電儲能項目投入使用
早在2019年3月29日，中科海鈉科技有限責任公司自主研發(fā)的30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示范運行。
2021年6月，中科海鈉推出了全球首套1 MWh鈉離子電池光儲充智能微網示范系統(tǒng)，并成功投入運行。
2021年11月12日下午，全球首臺100kWh鈉離子電池數字儲能系統(tǒng)樣機順利通電，該樣機也是烏蘭察布“源網荷儲”技術研發(fā)試驗基地新型儲能驗證平臺首個完成通電測試的試制儲能集裝箱。
2022年1月，全球首款鈉離子電池家用儲能系統(tǒng)正式亮相拉斯維加斯CES展。該產品由BLUETTI公司設計，其搭載的鈉離子電池由中科海鈉完全自主研發(fā)。
2023年6月28日，國家電投山東能源東明100兆瓦/200兆瓦時儲能電站成功實現(xiàn)并網送電。該項目規(guī)劃建設100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池和1MW/4MWh長時鈉離子電池，共分為32+1個儲能單元。
2023年7月1日，立方新能源與美聯(lián)新材及控股子公司美彩新材、七彩化學、星空鈉電等五家公司聯(lián)合成功打造的首個普魯士藍鈉離子電池儲能示范項目在國網遼寧省電力有限公司管理培訓中心正式投入使用。
瞄準儲能市場，企業(yè)規(guī)劃鈉離子儲能電池項目
今年以來，盤古鈉祥與遠信儲能，蘇州云能魔方與浙江昌意鈉電，普利特與大秦新能源、派能科技與眾鈉能源、中比新能源和華寶新能等眾多企業(yè)已經達成合作，致力于推動鈉離子電池在儲能場景中的應用。僅8月份就有多家企業(yè)的鈉離子儲能電池項目籌備或開工。
8月初，昆宇電源透露，目前公司已初步完成對常德昆宇新能源0.5GWh中試線的升級改造，即將投產單體95Ah容量的鈉離子電池，用于儲能系統(tǒng)測試及國外客戶送樣。預計2024年上半年實現(xiàn)量產，產品將運用在戶用儲能系統(tǒng)、通信儲能系統(tǒng)、兩輪電動車等領域。
8月9日，華陽集團與新日電動車合作生產的首批商業(yè)化鈉離子電池電動二輪車，在陽泉市正式亮相。在發(fā)布會上，華陽集團表示將推進實施鈉離子電池大規(guī)模儲能示范項目，布局建設鈉離子電池+飛輪儲能獨立共享儲能電站，建設規(guī)模為100MW/200MWh，預計2024年上半年建成投運。
8月20日消息，中清集團與中南大學簽署“儲能產業(yè)鏈深度協(xié)同”合作協(xié)議。加快在鈉離子儲能領域的產學研成果轉化，共同推進產業(yè)落地規(guī)?；l(fā)展。根據協(xié)議，雙方計劃1年內建設10GWh鈉電池產能，5年內實現(xiàn)100GWh鈉電池產能。
8月23日，山東臨沂蘭山區(qū)曜靈新能源年產2GWh鈉電儲能電池項目總投資30億元。
8月24日，唐山古冶區(qū)電科空間能源裝備有限公司儲能（鈉離子）電池中試及儲能裝備制造項目也宣布開工。該項目計劃總投資21億元，主要建設鈉離子電池中試線、電池組生產線及儲能裝置成套設備生產線。
8月25日，酒泉市政府黨組成員、副市長石峰會見光倫新能源科技（蘇州）有限公司董事長余熠、中南大學材料科學與工程學院李薦教授、山高新能源集團總經理助理王建東一行，雙方圍繞鈉離子儲能電池項目合作事宜進行了深入交流，并達成一致意見。
8月28日，紫建電子發(fā)布公告稱，公司擬子公司設立新公司投資建設“1GWh儲能用電池建設項目”。通過新建產線，引進先進生產設備及信息化系統(tǒng)等，重點建立中高端家庭儲能電池生產基地。
此外，5月，眾鈉能源鈉離子電池項目在安徽廣德簽約落戶，項目總投資100億元，包括20GWh儲能鈉電池及10GWh鈉電池儲能系統(tǒng)量產基地的建設；英能基與華電安徽新能源有限公司、郎溪縣政府三方簽約，投資50億元，建年產10GWh鈉離子儲能電池項目。相信隨著鈉離子電池項目落地，產能迎來規(guī)?；尫牛c電池在儲能市場的滲透率將不斷提升。
鈉離子電池的主要優(yōu)點之一是含量豐富。鈉是一種廣泛存在的元素，可以在海水、鹽灘和其他來源中找到。這使得它成為鋰的一種更可持續(xù)、更經濟的替代品，鋰是一種稀有而昂貴的元素。
此外，與鋰離子電池相比，鈉離子電池壽命更長，不易過熱，使其成為更安全的儲能選擇。隨著對可再生能源需求的不斷增加，對高效可靠的儲能解決方案的需求也在上升。
鈉離子電池有潛力在能源存儲領域發(fā)揮重要作用，它們的發(fā)展和實施可能會導致一個更可持續(xù)、更負擔得起的能源未來。
據國家能源局介紹，在新型儲能中，鋰離子電池占據絕對主導地位，截至2022年底，全國新型儲能裝機中，鋰離子電池儲能占比94.5％。但隨著新能源汽車對電池需求的大幅上升，帶來鋰價暴漲的神話，加上鋰資源儲量低且分布不均等多種因素影響，鋰離子電池顯然無法滿足未來萬億級的儲能市場。
鈉離子電池儲能經濟可行性分析
1、從全生命周期度電成本（LCOE）看，鈉離子電池儲能系統(tǒng)經濟性最優(yōu)。
據中科院物理研究所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容 量投資在500-700元/（kWh）。
在當前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)LCOE分別為 0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經濟性最優(yōu)。循環(huán)次數提升至8000周時，鈉離子電池儲能系統(tǒng)LCOE將下探至0.2元/kWh，對于高價格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
2、單位容量成本和循環(huán)次數對儲能度電成本的影響
與鋰離子電池相比，鈉離子電池能量密度略低，鈉離子電池應用于儲能電站，雖然增加了安裝設備及用地的成本。但是由于鈉離子電池在充放循環(huán)中不用擔心過放電的問題，放電深度可達100%，其實際可用容量近乎等于標稱容量。
另外，由于鈉離子電池的溫度適應性較寬，在充放電過程中的輔助耗能進一步降低。在產品全生命周期內，鈉離子電池儲能還可以通過電池結構和工藝創(chuàng)新設計，降低制造、運維和電池組替換成本，從而降低整個儲能電站的度電成本。
3、鈉離子電池儲能在電力系統(tǒng)中的應用場景
儲能技術已被視為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。儲能系統(tǒng)在電源側、電網側和負荷側的主要應用，在引入儲能系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)需求側有效管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負荷，高效利用電力設備，降低供電成本，促進可再生能源的應用，也可作為提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。
鈉離子電池作為一種新型的電化學儲能技術，在大規(guī)模儲能應用領域可充分發(fā)揮其低成本的優(yōu)勢，同時，在例如調頻、啟動電源等應用領域，鈉離子電池的大倍率充放特性可以很好地支撐系統(tǒng)運行。
鈉離子電池在儲能領域應用優(yōu)勢凸顯
鈉離子電池作為鋰離子電池的有效補充，近年來技術也逐步成熟，可以很好的解決目前儲能存在的安全性、壽命全周期、成本、低溫充放電等問題。
雖然能量密度比鋰電池低，但鈉離子電池不易發(fā)生熱失控，在充放循環(huán)中不用擔心過放電的問題，放電深度可達100%，其實際可用容量近乎等于標稱容量。另外，由于鈉離子電池的溫度適應性較寬，其能在-20℃下容量保持率大于88%，能有效解決高寒地區(qū)儲能電站效率低下的問題。
據中國科學院物理所測算，在儲能系統(tǒng)投資成本中，初始容量投資成本一般占據初始投資的60%以上，主要用于電芯購置。鈉離子電池初始容量投資在500-700元/（kWh）。在當前循環(huán)壽命水平下，鈉離子電池/三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池/鉛蓄電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本分別為0.51-0.59/1.07-1.29/0.74-0.87/0.95-1.23元/kWh，鈉離子電池在儲能系統(tǒng)的經濟性最優(yōu)。循環(huán)次數提升至8000周時，鈉離子電池儲能系統(tǒng)全生命周期度電成本將下探至0.2元/kWh，對于高價格敏感度的大型儲能地面電站，鈉離子電池有望憑借低成本優(yōu)勢而替代部分磷酸鐵鋰電池加速滲透。
已有鈉電儲能項目投入使用
早在2019年3月29日，中科海鈉科技有限責任公司自主研發(fā)的30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站在江蘇省溧陽市成功示范運行。
2021年6月，中科海鈉推出了全球首套1 MWh鈉離子電池光儲充智能微網示范系統(tǒng)，并成功投入運行。
2021年11月12日下午，全球首臺100kWh鈉離子電池數字儲能系統(tǒng)樣機順利通電，該樣機也是烏蘭察布“源網荷儲”技術研發(fā)試驗基地新型儲能驗證平臺首個完成通電測試的試制儲能集裝箱。
2022年1月，全球首款鈉離子電池家用儲能系統(tǒng)正式亮相拉斯維加斯CES展。該產品由BLUETTI公司設計，其搭載的鈉離子電池由中科海鈉完全自主研發(fā)。
2023年6月28日，國家電投山東能源東明100兆瓦/200兆瓦時儲能電站成功實現(xiàn)并網送電。該項目規(guī)劃建設100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池和1MW/4MWh長時鈉離子電池，共分為32+1個儲能單元。
2023年7月1日，立方新能源與美聯(lián)新材及控股子公司美彩新材、七彩化學、星空鈉電等五家公司聯(lián)合成功打造的首個普魯士藍鈉離子電池儲能示范項目在國網遼寧省電力有限公司管理培訓中心正式投入使用。
瞄準儲能市場，企業(yè)規(guī)劃鈉離子儲能電池項目
今年以來，盤古鈉祥與遠信儲能，蘇州云能魔方與浙江昌意鈉電，普利特與大秦新能源、派能科技與眾鈉能源、中比新能源和華寶新能等眾多企業(yè)已經達成合作，致力于推動鈉離子電池在儲能場景中的應用。僅8月份就有多家企業(yè)的鈉離子儲能電池項目籌備或開工。
8月初，昆宇電源透露，目前公司已初步完成對常德昆宇新能源0.5GWh中試線的升級改造，即將投產單體95Ah容量的鈉離子電池，用于儲能系統(tǒng)測試及國外客戶送樣。預計2024年上半年實現(xiàn)量產，產品將運用在戶用儲能系統(tǒng)、通信儲能系統(tǒng)、兩輪電動車等領域。
8月9日，華陽集團與新日電動車合作生產的首批商業(yè)化鈉離子電池電動二輪車，在陽泉市正式亮相。在發(fā)布會上，華陽集團表示將推進實施鈉離子電池大規(guī)模儲能示范項目，布局建設鈉離子電池+飛輪儲能獨立共享儲能電站，建設規(guī)模為100MW/200MWh，預計2024年上半年建成投運。
8月20日消息，中清集團與中南大學簽署“儲能產業(yè)鏈深度協(xié)同”合作協(xié)議。加快在鈉離子儲能領域的產學研成果轉化，共同推進產業(yè)落地規(guī)?；l(fā)展。根據協(xié)議，雙方計劃1年內建設10GWh鈉電池產能，5年內實現(xiàn)100GWh鈉電池產能。
8月23日，山東臨沂蘭山區(qū)曜靈新能源年產2GWh鈉電儲能電池項目總投資30億元。
8月24日，唐山古冶區(qū)電科空間能源裝備有限公司儲能（鈉離子）電池中試及儲能裝備制造項目也宣布開工。該項目計劃總投資21億元，主要建設鈉離子電池中試線、電池組生產線及儲能裝置成套設備生產線。
8月25日，酒泉市政府黨組成員、副市長石峰會見光倫新能源科技（蘇州）有限公司董事長余熠、中南大學材料科學與工程學院李薦教授、山高新能源集團總經理助理王建東一行，雙方圍繞鈉離子儲能電池項目合作事宜進行了深入交流，并達成一致意見。
8月28日，紫建電子發(fā)布公告稱，公司擬子公司設立新公司投資建設“1GWh儲能用電池建設項目”。通過新建產線，引進先進生產設備及信息化系統(tǒng)等，重點建立中高端家庭儲能電池生產基地。
此外，5月，眾鈉能源鈉離子電池項目在安徽廣德簽約落戶，項目總投資100億元，包括20GWh儲能鈉電池及10GWh鈉電池儲能系統(tǒng)量產基地的建設；英能基與華電安徽新能源有限公司、郎溪縣政府三方簽約，投資50億元，建年產10GWh鈉離子儲能電池項目。相信隨著鈉離子電池項目落地，產能迎來規(guī)?；尫牛c電池在儲能市場的滲透率將不斷提升。
