不久前,在廣西南寧,全國首個大容量鈉離子電池儲能電站——伏林鈉離子電池儲能電站二期擴容工程正式投入運營,邁出了我國鈉離子電池儲能技術(shù)從實驗室到規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵一步。
作為備受矚目的新型儲能技術(shù),鈉離子電池憑借其獨特性能優(yōu)勢,正加速邁向規(guī)?;瘧?yīng)用。在近日舉行的2025“鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇”上,多位專家學者圍繞材料研發(fā)、電池制造、市場應(yīng)用等主題展開分享,為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻策。
鈉離子電池成本低安全性高
鋰離子電池是當前最為普遍的電池類型,人們?nèi)粘J褂玫氖謾C、充電寶、電動汽車等產(chǎn)品,都以鋰離子電池作為能量供給來源。當前,受供需關(guān)系和開采工藝等原因影響,鋰資源成本不斷上漲。有數(shù)據(jù)顯示,六氟磷酸鋰價格在10月14日突破7萬元/噸大關(guān),自10月8日起的5個交易日,其單噸價格猛增9500元,漲幅約16%。
除了不斷攀升的成本,鋰離子電池自燃、短路引發(fā)的安全事故時有發(fā)生,促使人們不斷尋求新型儲能技術(shù),提升安全性。
雖然鈉離子電池與鋰離子電池工作原理類似,但鈉離子電池在電位、能量密度、安全性等方面,與鋰離子電池有所差異。鈉離子電池在高溫下的穩(wěn)定性較高,熱失控風險相對較低,對過充過放的耐受性也相對較好。此外,鈉礦儲量豐富、分布廣泛且開采成本較低。憑借低成本、高安全性的顯著優(yōu)勢,鈉離子電池熱度不斷攀升,受到業(yè)界、科研界、資本界的高度關(guān)注。
“鈉電池的未來不是與鋰電池搶市場,而是在鋰電池難以發(fā)力的方面,突出自身特色。”中國科學院院士李景虹認為,鈉離子電池應(yīng)用應(yīng)揚長避短,充分發(fā)揮其功率高、低溫性能好的優(yōu)勢,在重型設(shè)備、調(diào)頻儲能等方面發(fā)力。
近年來,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進程明顯提速。中國電子技術(shù)標準化研究院副院長郭楠說,當前,我國鈉電產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成,目前已經(jīng)有超過200家企業(yè)布局,覆蓋關(guān)鍵材料、電池制造、系統(tǒng)集成等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
工業(yè)和信息化部電子信息司四級調(diào)研員王尋說,目前,我國在鈉離子電池的基礎(chǔ)研究、材料制備、電池設(shè)計與制造方面均取得重要突破,產(chǎn)品性能和質(zhì)量不斷提升,應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展。在儲能、低速電動車、通信基站備用電源等領(lǐng)域,鈉離子電池展現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。
在政策引導下,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)迎來更廣闊發(fā)展空間。王尋介紹,今年工業(yè)和信息化部會同國家發(fā)展改革委等多部門印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》,進一步部署鈉離子電池等新型電池的發(fā)展,推動加速完善產(chǎn)業(yè)體系。記者注意到,該方案中特別提到,聚焦長壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向,推動大規(guī)模鈉電池儲能系統(tǒng)集成及應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)。
商業(yè)化應(yīng)用迎來關(guān)鍵節(jié)點
“目前是鈉離子電池發(fā)展最為關(guān)鍵的時期,2026年將是鈉離子電池真正的商業(yè)化應(yīng)用節(jié)點。”北京中科海鈉科技有限責任公司總經(jīng)理李樹軍說,我國鈉離子電池已發(fā)展了15年,2011—2015年是基礎(chǔ)開發(fā)階段,2016—2020年是電池樣品化階段,2021—2025年是產(chǎn)業(yè)化階段。
如何完成從“實驗室”到“應(yīng)用場”的“驚險一躍”?李樹軍提到了兩個關(guān)鍵詞:性能和成本。他說,能量密度就是成本,鈉離子電池未來必須提升能量密度,同時有計劃地進行規(guī)?;?。隨著規(guī)模擴大與能量密度提升,鈉離子電池成本有望在未來兩三年內(nèi)降低一半,實現(xiàn)可持續(xù)的商業(yè)化路徑。
技術(shù)突破是提升性能的核心。論壇上,多位學者分享了技術(shù)前沿探索工作。
李景虹說,磷酸釩鈉材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電壓平臺高,是較理想的正極材料之一;硬碳材料儲鈉容量高,同時其結(jié)構(gòu)有利于鈉離子快速傳輸,商業(yè)化程度高,適宜作為負極。通過將兩者組合,同時輔以電解液材料創(chuàng)新,研究人員成功構(gòu)建出高功率的鈉電池體系。實驗顯示,此類電池多項性能指標表現(xiàn)突出。
哈爾濱工業(yè)大學副研究員鄧亮介紹,他和團隊系統(tǒng)研究了磷酸焦磷酸鐵鈉、氟磷酸鐵鈉及兩種釩基磷酸鹽等材料,通過形貌調(diào)控、元素摻雜及表面包覆等手段提升其電化學性能。研究發(fā)現(xiàn),正極材料性能的充分發(fā)揮需與耐低溫/高溫電解液、適配負極等系統(tǒng)部件協(xié)同優(yōu)化,方能實現(xiàn)長循環(huán)與高倍率充放電。
此外,鄧亮還建議加大對鈉離子電池基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度,支持企業(yè)、高校、科研機構(gòu)加強產(chǎn)學研合作,建立協(xié)同創(chuàng)新機制,加快成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。“同時,還要鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入,強化知識產(chǎn)權(quán)保護,讓經(jīng)營主體進一步釋放創(chuàng)新活力。”鄧亮說。
行業(yè)標準化體系亟待完善
標準是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。論壇上,多位專家呼吁,盡快推進鈉離子電池標準體系建設(shè),進一步完善標準框架,引導企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,促進產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
郭楠介紹,目前,中國電子技術(shù)標準化研究院正圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,積極開展標準體系的頂層規(guī)劃與設(shè)計,已牽頭完成《鈉離子電池術(shù)語和詞匯》和《鈉離子電池符號和命名》兩項行業(yè)標準的制定工作,填補了相關(guān)領(lǐng)域的空白。
同時,中國電子技術(shù)標準化研究院還協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈各方,推進10余項國家標準和行業(yè)標準制定工作,并牽頭4項鈉離子電池國際標準制定工作,涵蓋安全要求、性能測試、關(guān)鍵材料等多個方面。
值得注意的是,本次論壇上還發(fā)布了第六批鈉離子電池測評通過單位、首批鈉離子電池低溫性能測評參與單位、第二批鈉離子電池循環(huán)壽命1000次測評完成單位。
郭楠介紹,測評工作自啟動以來,已經(jīng)對行業(yè)內(nèi)40余家企業(yè)近50個產(chǎn)品型號進行了客觀公正的第三方測評。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,測評產(chǎn)品的能量密度均值達到106瓦時每千克。“這一數(shù)據(jù)為行業(yè)提供了重要的性能參考指標,也客觀反映了當前鈉離子電池產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平。”郭楠說。
“后續(xù)我們將持續(xù)開展鈉離子電池檢測工作,包括循環(huán)壽命1000次和低溫性能測評等。”郭楠希望,通過建立公開、公平、公正的評價平臺,為政策制定、金融投資等提供權(quán)威可靠依據(jù),引導產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)品質(zhì)量提升。
作為備受矚目的新型儲能技術(shù),鈉離子電池憑借其獨特性能優(yōu)勢,正加速邁向規(guī)?;瘧?yīng)用。在近日舉行的2025“鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇”上,多位專家學者圍繞材料研發(fā)、電池制造、市場應(yīng)用等主題展開分享,為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻策。
鈉離子電池成本低安全性高
鋰離子電池是當前最為普遍的電池類型,人們?nèi)粘J褂玫氖謾C、充電寶、電動汽車等產(chǎn)品,都以鋰離子電池作為能量供給來源。當前,受供需關(guān)系和開采工藝等原因影響,鋰資源成本不斷上漲。有數(shù)據(jù)顯示,六氟磷酸鋰價格在10月14日突破7萬元/噸大關(guān),自10月8日起的5個交易日,其單噸價格猛增9500元,漲幅約16%。
除了不斷攀升的成本,鋰離子電池自燃、短路引發(fā)的安全事故時有發(fā)生,促使人們不斷尋求新型儲能技術(shù),提升安全性。
雖然鈉離子電池與鋰離子電池工作原理類似,但鈉離子電池在電位、能量密度、安全性等方面,與鋰離子電池有所差異。鈉離子電池在高溫下的穩(wěn)定性較高,熱失控風險相對較低,對過充過放的耐受性也相對較好。此外,鈉礦儲量豐富、分布廣泛且開采成本較低。憑借低成本、高安全性的顯著優(yōu)勢,鈉離子電池熱度不斷攀升,受到業(yè)界、科研界、資本界的高度關(guān)注。
“鈉電池的未來不是與鋰電池搶市場,而是在鋰電池難以發(fā)力的方面,突出自身特色。”中國科學院院士李景虹認為,鈉離子電池應(yīng)用應(yīng)揚長避短,充分發(fā)揮其功率高、低溫性能好的優(yōu)勢,在重型設(shè)備、調(diào)頻儲能等方面發(fā)力。
近年來,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進程明顯提速。中國電子技術(shù)標準化研究院副院長郭楠說,當前,我國鈉電產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成,目前已經(jīng)有超過200家企業(yè)布局,覆蓋關(guān)鍵材料、電池制造、系統(tǒng)集成等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
工業(yè)和信息化部電子信息司四級調(diào)研員王尋說,目前,我國在鈉離子電池的基礎(chǔ)研究、材料制備、電池設(shè)計與制造方面均取得重要突破,產(chǎn)品性能和質(zhì)量不斷提升,應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展。在儲能、低速電動車、通信基站備用電源等領(lǐng)域,鈉離子電池展現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。
在政策引導下,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)迎來更廣闊發(fā)展空間。王尋介紹,今年工業(yè)和信息化部會同國家發(fā)展改革委等多部門印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》,進一步部署鈉離子電池等新型電池的發(fā)展,推動加速完善產(chǎn)業(yè)體系。記者注意到,該方案中特別提到,聚焦長壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向,推動大規(guī)模鈉電池儲能系統(tǒng)集成及應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)。
商業(yè)化應(yīng)用迎來關(guān)鍵節(jié)點
“目前是鈉離子電池發(fā)展最為關(guān)鍵的時期,2026年將是鈉離子電池真正的商業(yè)化應(yīng)用節(jié)點。”北京中科海鈉科技有限責任公司總經(jīng)理李樹軍說,我國鈉離子電池已發(fā)展了15年,2011—2015年是基礎(chǔ)開發(fā)階段,2016—2020年是電池樣品化階段,2021—2025年是產(chǎn)業(yè)化階段。
如何完成從“實驗室”到“應(yīng)用場”的“驚險一躍”?李樹軍提到了兩個關(guān)鍵詞:性能和成本。他說,能量密度就是成本,鈉離子電池未來必須提升能量密度,同時有計劃地進行規(guī)?;?。隨著規(guī)模擴大與能量密度提升,鈉離子電池成本有望在未來兩三年內(nèi)降低一半,實現(xiàn)可持續(xù)的商業(yè)化路徑。
技術(shù)突破是提升性能的核心。論壇上,多位學者分享了技術(shù)前沿探索工作。
李景虹說,磷酸釩鈉材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電壓平臺高,是較理想的正極材料之一;硬碳材料儲鈉容量高,同時其結(jié)構(gòu)有利于鈉離子快速傳輸,商業(yè)化程度高,適宜作為負極。通過將兩者組合,同時輔以電解液材料創(chuàng)新,研究人員成功構(gòu)建出高功率的鈉電池體系。實驗顯示,此類電池多項性能指標表現(xiàn)突出。
哈爾濱工業(yè)大學副研究員鄧亮介紹,他和團隊系統(tǒng)研究了磷酸焦磷酸鐵鈉、氟磷酸鐵鈉及兩種釩基磷酸鹽等材料,通過形貌調(diào)控、元素摻雜及表面包覆等手段提升其電化學性能。研究發(fā)現(xiàn),正極材料性能的充分發(fā)揮需與耐低溫/高溫電解液、適配負極等系統(tǒng)部件協(xié)同優(yōu)化,方能實現(xiàn)長循環(huán)與高倍率充放電。
此外,鄧亮還建議加大對鈉離子電池基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度,支持企業(yè)、高校、科研機構(gòu)加強產(chǎn)學研合作,建立協(xié)同創(chuàng)新機制,加快成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。“同時,還要鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入,強化知識產(chǎn)權(quán)保護,讓經(jīng)營主體進一步釋放創(chuàng)新活力。”鄧亮說。
行業(yè)標準化體系亟待完善
標準是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。論壇上,多位專家呼吁,盡快推進鈉離子電池標準體系建設(shè),進一步完善標準框架,引導企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,促進產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
郭楠介紹,目前,中國電子技術(shù)標準化研究院正圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,積極開展標準體系的頂層規(guī)劃與設(shè)計,已牽頭完成《鈉離子電池術(shù)語和詞匯》和《鈉離子電池符號和命名》兩項行業(yè)標準的制定工作,填補了相關(guān)領(lǐng)域的空白。
同時,中國電子技術(shù)標準化研究院還協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈各方,推進10余項國家標準和行業(yè)標準制定工作,并牽頭4項鈉離子電池國際標準制定工作,涵蓋安全要求、性能測試、關(guān)鍵材料等多個方面。
值得注意的是,本次論壇上還發(fā)布了第六批鈉離子電池測評通過單位、首批鈉離子電池低溫性能測評參與單位、第二批鈉離子電池循環(huán)壽命1000次測評完成單位。
郭楠介紹,測評工作自啟動以來,已經(jīng)對行業(yè)內(nèi)40余家企業(yè)近50個產(chǎn)品型號進行了客觀公正的第三方測評。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,測評產(chǎn)品的能量密度均值達到106瓦時每千克。“這一數(shù)據(jù)為行業(yè)提供了重要的性能參考指標,也客觀反映了當前鈉離子電池產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平。”郭楠說。
“后續(xù)我們將持續(xù)開展鈉離子電池檢測工作,包括循環(huán)壽命1000次和低溫性能測評等。”郭楠希望,通過建立公開、公平、公正的評價平臺,為政策制定、金融投資等提供權(quán)威可靠依據(jù),引導產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)品質(zhì)量提升。