钠离子电池:新型储能的机遇!
发布时间:2022-01-04 来源:中国无机盐工业协会     分享到:

[导读]  我国钠离子电池不论是在材料体系和电池综合性能等技术研发方面,还是在产业化推进速度、示范应用、专利布局以及标准制定等方面均处于国际前列。巨大的储能市场及产业需求推动,结合我国完善的锂离子电池产业链,钠离子电池已然具备了在我国率先实现产业化和商业化的条件。

随着电动汽车和智能电网时代的到来,锂资源的短缺将成为制约锂离子电池发展的重要因素,迫切需要开发综合性能优异的下一代储能电池系统。钠和锂属同一主族,理化性质相似,而钠资源丰富,成本低廉,因此钠离子电池是非常有前途的电池系统,近年来引起了国内外的广泛关注。


政策篇


1、关于政协第十三届全国委员会第四次会议第4815号(工交邮电类523号)提案答复的函

2021年8月25日,工信部发布《关于政协第十三届全国委员会第四次会议第 4815号(工交邮电类 523号)提案答复的函》,提出将适时开展钠离子电池标准制定,并在标准立项、标准报批等环节予以支持。同时,根据国家政策和产业动态,结合相关标准研究有关钠离子电池行业规范政策,引导产业健康有序发展。这意味着钠离子电池有望迎来国家政策支持,商业化进程有望获得政策助力。


2、关于加快推动新型储能发展的指导意见(发改能源规〔2021〕1051号)

2021年7月15日,国家发展改革委、国家能源局发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,主要目标是到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。该指导意见具体内容的“推动技术进步,壮大储能产业体系”部分,提到了钠离子电池:“坚持储能技术多元化,推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用,实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期,加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范,以需求为导向,探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。”


3、对十三届全国人大四次会议第8075号建议的答复

一是关于将钠离子电池纳入有关发展规划的建议。我部(指“工业和信息化部”,下同)将在“十四五”信息产业发展相关规划等政策文件中加强布局,从促进前沿技术攻关、完善配套政策、开拓市场应用等多方面着手,做好顶层设计,健全产业政策,统筹引导钠离子电池产业高质量发展。

二是关于尽快推动钠离子电池市场化应用的建议。有关部门将支持钠离子电池加速创新成果转化,支持先进产品量产能力建设。同时,根据产业发展进程适时完善有关产品目录,促进性能优异、符合条件的钠离子电池在新能源电站、交通工具、通信基站等领域加快应用;通过产学研协同创新,推动钠离子电池全面商业化。

三是关于尽快推动钠离子电池标准建立的建议。我部将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定,并在标准立项、标准报批等环节予以支持。同时,根据国家政策和产业动态,结合相关标准研究有关钠离子电池行业规范政策,引导产业健康有序发展。

四是关于对初期进入市场的钠离子电池产品或企业给予扶持的建议。我部将梳理能源电子产业链,统筹资源支持锂离子电池、钠离子电池等新型储能电池发展。科技部将在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项,并将钠离子电池技术列为子任务,以进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化,提升综合性能。



研发动态篇


  1、研究人员开发无负极钠离子电池 外形更小/成本更低

据外媒报道,圣路易斯华盛顿大学的Peng Bai实验室开发出一种高效、稳定的无负极钠离子电池。与传统锂离子电池相比,这种电池要小得多,而且成本更低。


2、陈立泉院士支持发展的钠离子电池有何特点,应用如何?

 2021年1月,在第七届中国电动汽车百人会论坛上,中国工程院院士陈立泉强调固态电池的同时表示现在就应该关注钠离子电池的发展。他呼吁,固态电池要大干快上,引领电动中国;钠离子电池并驾齐驱,助推能源互联。


3、突破!我国“钠离子电池”储能技术迈上新台阶

 4月17日,南开大学陈军院士领衔完成的“钠离子电池关键电极材料与反应机制”项目,获得2020年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学一等奖。钠离子电池被科学界普遍认为极具发展前景,然而能量密度较低,循环寿命较短、倍率性能欠佳等问题,制约着钠离子电池的转化应用。陈军院士团队十余年潜心研究,一举突破了钠离子电池关键电极材料和反应调控机制等关键核心难题,为发展高性能钠离子电池开辟了道路。


4、过程工程所等开发出“一步机械化学法”制备钠电池正极材料

中国科学院过程工程研究所和中科院物理研究所清洁能源团队合作,在钠电池正极材料的规模化制备研究中取得进展,开发出“一步机械化学法”快速制备钠电池聚阴离子正极材料氟磷酸钒钠。聚阴离子型化合物氟磷酸钒钠Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1)(NVPFs)作为钠离子电池储能正极材料,具有高达480 Wh/kg的能量密度,可与目前常用的锂电池中的磷酸铁锂比肩。若能够规模化应用,可在规模储能和动力电池市场中占据一席之地。


5、当升科技:公司已组织专门的研发团队开展钠离子电池等新型电池体系关键材料的研发

当升科技10月15日在投资者互动平台表示,公司已组织专门的研发团队开展钠离子电池等新型电池体系关键材料的研发。


6、百川股份:海基新能源有对钠离子电池进行技术储备及相关研发

百川股份7月26日在投资者互动平台表示,海基新能源有对钠离子电池进行技术储备及相关研发!


7、欣旺达:目前公司暂未量产钠离子电池

欣旺达11月5日在投资者互动平台表示,公司是较早开始钠离子电池研究的企业,并拥有钠离子电池补钠的方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利,且在钠离子电池领域公司积极探索产学研合作,并与南开大学合作设立院士工作站,共同研究新型锂硫、钠离子、固态电池等关键材料及技术。目前公司暂未量产钠离子电池。


8、璞泰来:公司已积极进行钠离子电池产业的相关研发和布局工作

关于钠离子电池,璞泰来已积极进行钠离子电池产业的相关研发和布局工作,钠离子电池整体电化学结构与锂离子电池相近,钠离子电池负极材料目前以硬炭为主,对隔膜涂覆的要求可能更高,公司在上述两个领域均有一定的基础。


产业动态篇


1、总投资15亿元!这一钠离子电池项目正式落地

11月7日,钠创新能源“年产8万吨钠离子电池正极材料项目”正式签约,落地浙江绍兴。该项目总投资15亿元,计划用地300亩,将建设包括铁酸钠三元正极材料等在内的钠离子电池关键材料以及铁酸钠基正极材料前驱体及正极材料产线。据钠创新能源董事长车海英表示,“年产8万吨钠离子电池正极材料项目”预计明年年底投入生产。


2、鹏辉能源斥资千万布局钠离子电池

10月14日,鹏辉能源发布公告,为把握钠离子电池发展机遇,积极布局钠离子电池材料(硬碳负极材料)产业链,公司与成都佰思格科技有限公司及其原股东签署了投资协议。鹏辉能源表示,本次使用自有资金对成都佰思格增资入股,能使公司更好的切入硬碳负极材料产业链,保障优质电池原材料的供应,有利于未来公司钠离子电池产品的开发和大规模量产。


3、全球首套1MWh钠离子电池储能系统投入运行

6月28日,在中国科学院A类战略性先导科技专项大规模储能关键技术与应用示范项目的支持下,中科院物理所与中科海钠在山西太原综改区联合推出了全球首套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统,并成功投入运行。该系统以钠离子电池为储能主体,结合市电、光伏和充电设施形成一个微网系统,可根据需求与公共电网智能互动。


4、宁德时代发布第一代钠离子电池

7月29日,宁德时代新能源科技股份有限公司举行首场线上发布会。宁德时代董事长曾毓群博士发布了宁德时代的第一代钠离子电池,创新锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。作为宁德时代创新技术产业化的又一里程碑式成果,钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供全新解决方案,推动“碳中和”目标早日实现。


5、容百科技:21Q2单吨净利提升 布局钠离子电池正极

公司布局钠离子电池正极,与宁德时代采用类似体系公司钠离子正极材料2020 年已进入小试阶段,产品可使得相应钠离子电池能量密度高于110Wh/kg,循环次数大于6000 次,倍率性能优于3C,有望帮助公司卡位未来需求。


6、中科海钠完成亿元级A轮融资,打造钠离子电池领军企业

今年,中科海钠完成亿元级A轮融资,投资方为梧桐树资本,本轮融资将用于搭建年产能2000吨的钠离子电池正、负极材料生产线。在得到市场验证基础上,进一步扩大钠离子电池材料生产规模且降低成本,延伸钠离子电池产业链,实现大规模量产,抢占市场份额,打造钠离子电池领域领军企业。


7、钠离子电池或成我国能源超车新赛道

中国科学院物理研究所孵化的高新技术企业中科海钠科技有限责任公司、华阳新材料科技集团有限公司与山西转型综合改革示范区管理委员会签署合约,将在太原建设年产2000吨钠离子电池正负极材料生产线。


小结:


我国钠离子电池不论是在材料体系和电池综合性能等技术研发方面,还是在产业化推进速度、示范应用、专利布局以及标准制定等方面均处于国际前列。巨大的储能市场及产业需求推动,结合我国完善的锂离子电池产业链,钠离子电池已然具备了在我国率先实现产业化和商业化的条件。


参考来源:

工信部、国家发展改革委、国家能源局、盖世汽车、中国粉体网、科技日报、中国科学院过程工程研究所、每日经济新闻、起点锂电、中国能源报、闽东日报、新浪财经研究报告、中科海纳官网等


(中国粉体网编辑整理/青黎)



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