不久前,在廣西南寧,全國(guó)首個(gè)大容量鈉離子電池儲(chǔ)能電站——伏林鈉離子電池儲(chǔ)能電站二期擴(kuò)容工程正式投入運(yùn)營(yíng),邁出了我國(guó)鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵一步。
作為備受矚目的新型儲(chǔ)能技術(shù),鈉離子電池憑借其獨(dú)特性能優(yōu)勢(shì),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(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇”上,多位專(zhuān)家學(xué)者圍繞材料研發(fā)、電池制造、市場(chǎng)應(yīng)用等主題展開(kāi)分享,為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
鈉離子電池成本低安全性高
鋰離子電池是當(dāng)前最為普遍的電池類(lèi)型,人們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)、充電寶、電動(dòng)汽車(chē)等產(chǎn)品,都以鋰離子電池作為能量供給來(lái)源。當(dāng)前,受供需關(guān)系和開(kāi)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(jià)格在10月14日突破7萬(wàn)元/噸大關(guān),自10月8日起的5個(gè)交易日,其單噸價(jià)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(shí)有發(fā)生,促使人們不斷尋求新型儲(chǔ)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(lèi)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(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低,對(duì)過(guò)充過(guò)放的耐受性也相對(duì)較好。此外,鈉礦儲(chǔ)量豐富、分布廣泛且開(kāi)采成本較低。憑借低成本、高安全性的顯著優(yōu)勢(shì),鈉離子電池?zé)岫炔粩嗯噬?,受到業(yè)界、科研界、資本界的高度關(guān)注。
“鈉電池的未來(lái)不是與鋰電池?fù)屖袌?chǎng),而是在鋰電池難以發(fā)力的方面,突出自身特色。”中國(guó)科學(xué)院院士李景虹認(rèn)為,鈉離子電池應(yīng)用應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮其功率高、低溫性能好的優(yōu)勢(shì),在重型設(shè)備、調(diào)頻儲(chǔ)能等方面發(fā)力。
近年來(lái),鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯提速。中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院副院長(zhǎng)郭楠說(shuō),當(dāng)前,我國(guó)鈉電產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成,目前已經(jīng)有超過(guò)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(jí)調(diào)研員王尋說(shuō),目前,我國(guó)在鈉離子電池的基礎(chǔ)研究、材料制備、電池設(shè)計(jì)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(chǔ)能、低速電動(dòng)車(chē)、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(dǎo)下,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)更廣闊發(fā)展空間。王尋介紹,今年工業(yè)和信息化部會(huì)同國(guó)家發(fā)展改革委等多部門(mén)印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》,進(jìn)一步部署鈉離子電池等新型電池的發(fā)展,推動(dòng)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(zhǎng)壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向,推動(dòng)大規(guī)模鈉電池儲(chǔ)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(lái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
“目前是鈉離子電池發(fā)展最為關(guān)鍵的時(shí)期,2026年將是鈉離子電池真正的商業(yè)化應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。”北京中科海鈉科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理李樹(shù)軍說(shuō),我國(guó)鈉離子電池已發(fā)展了15年,2011—2015年是基礎(chǔ)開(kāi)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(shí)驗(yàn)室”到“應(yīng)用場(chǎng)”的“驚險(xiǎn)一躍”?李樹(shù)軍提到了兩個(gè)關(guān)鍵詞:性能和成本。他說(shuō),能量密度就是成本,鈉離子電池未來(lái)必須提升能量密度,同時(shí)有計(jì)劃地進(jìn)行規(guī)?;kS著規(guī)模擴(kuò)大與能量密度提升,鈉離子電池成本有望在未來(lái)兩三年內(nèi)降低一半,實(shí)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(xué)者分享了技術(shù)前沿探索工作。
李景虹說(shuō),磷酸釩鈉材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電壓平臺(tái)高,是較理想的正極材料之一;硬碳材料儲(chǔ)鈉容量高,同時(shí)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(fù)極。通過(guò)將兩者組合,同時(shí)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(shí)驗(yàn)顯示,此類(lèi)電池多項(xiàng)性能指標(biāo)表現(xiàn)突出。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)副研究員鄧亮介紹,他和團(tuán)隊(duì)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(guò)形貌調(diào)控、元素?fù)诫s及表面包覆等手段提升其電化學(xué)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(fù)極等系統(tǒng)部件協(xié)同優(yōu)化,方能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)與高倍率充放電。
此外,鄧亮還建議加大對(duì)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(jī)構(gòu)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,建立協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,加快成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。“同時(shí),還要鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),讓經(jīng)營(yíng)主體進(jìn)一步釋放創(chuàng)新活力。”鄧亮說(shuō)。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系亟待完善
標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。論壇上,多位專(zhuān)家呼吁,盡快推進(jìn)鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)框架,引導(dǎo)企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
郭楠介紹,目前,中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院正圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層規(guī)劃與設(shè)計(jì),已牽頭完成《鈉離子電池術(shù)語(yǔ)和詞匯》和《鈉離子電池符號(hào)和命名》兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的空白。
同時(shí),中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院還協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈各方,推進(jìn)10余項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作,并牽頭4項(xiàng)鈉離子電池國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作,涵蓋安全要求、性能測(cè)試、關(guān)鍵材料等多個(gè)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(cè)評(píng)通過(guò)單位、首批鈉離子電池低溫性能測(cè)評(píng)參與單位、第二批鈉離子電池循環(huán)壽命1000次測(cè)評(píng)完成單位。
郭楠介紹,測(cè)評(píng)工作自啟動(dòng)以來(lái),已經(jīng)對(duì)行業(yè)內(nèi)40余家企業(yè)近50個(gè)產(chǎn)品型號(hào)進(jìn)行了客觀公正的第三方測(cè)評(píng)。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,測(cè)評(píng)產(chǎn)品的能量密度均值達(dá)到106瓦時(shí)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(biāo),也客觀反映了當(dāng)前鈉離子電池產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平。”郭楠說(shuō)。
“后續(xù)我們將持續(xù)開(kāi)展鈉離子電池檢測(cè)工作,包括循環(huán)壽命1000次和低溫性能測(cè)評(píng)等。”郭楠希望,通過(guò)建立公開(kāi)、公平、公正的評(píng)價(jià)平臺(tái),為政策制定、金融投資等提供權(quán)威可靠依據(jù),引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量提升。
作為備受矚目的新型儲(chǔ)能技術(shù),鈉離子電池憑借其獨(dú)特性能優(yōu)勢(shì),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(biāo)準(zhǔn)發(fā)展論壇”上,多位專(zhuān)家學(xué)者圍繞材料研發(fā)、電池制造、市場(chǎng)應(yīng)用等主題展開(kāi)分享,為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
鈉離子電池成本低安全性高
鋰離子電池是當(dāng)前最為普遍的電池類(lèi)型,人們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)、充電寶、電動(dòng)汽車(chē)等產(chǎn)品,都以鋰離子電池作為能量供給來(lái)源。當(dāng)前,受供需關(guān)系和開(kāi)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(jià)格在10月14日突破7萬(wàn)元/噸大關(guān),自10月8日起的5個(gè)交易日,其單噸價(jià)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(shí)有發(fā)生,促使人們不斷尋求新型儲(chǔ)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(lèi)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(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低,對(duì)過(guò)充過(guò)放的耐受性也相對(duì)較好。此外,鈉礦儲(chǔ)量豐富、分布廣泛且開(kāi)采成本較低。憑借低成本、高安全性的顯著優(yōu)勢(shì),鈉離子電池?zé)岫炔粩嗯噬?,受到業(yè)界、科研界、資本界的高度關(guān)注。
“鈉電池的未來(lái)不是與鋰電池?fù)屖袌?chǎng),而是在鋰電池難以發(fā)力的方面,突出自身特色。”中國(guó)科學(xué)院院士李景虹認(rèn)為,鈉離子電池應(yīng)用應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮其功率高、低溫性能好的優(yōu)勢(shì),在重型設(shè)備、調(diào)頻儲(chǔ)能等方面發(fā)力。
近年來(lái),鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯提速。中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院副院長(zhǎng)郭楠說(shuō),當(dāng)前,我國(guó)鈉電產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成,目前已經(jīng)有超過(guò)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(jí)調(diào)研員王尋說(shuō),目前,我國(guó)在鈉離子電池的基礎(chǔ)研究、材料制備、電池設(shè)計(jì)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(chǔ)能、低速電動(dòng)車(chē)、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(dǎo)下,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)更廣闊發(fā)展空間。王尋介紹,今年工業(yè)和信息化部會(huì)同國(guó)家發(fā)展改革委等多部門(mén)印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》,進(jìn)一步部署鈉離子電池等新型電池的發(fā)展,推動(dòng)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(zhǎng)壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向,推動(dòng)大規(guī)模鈉電池儲(chǔ)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(lái)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
“目前是鈉離子電池發(fā)展最為關(guān)鍵的時(shí)期,2026年將是鈉離子電池真正的商業(yè)化應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。”北京中科海鈉科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理李樹(shù)軍說(shuō),我國(guó)鈉離子電池已發(fā)展了15年,2011—2015年是基礎(chǔ)開(kāi)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(shí)驗(yàn)室”到“應(yīng)用場(chǎng)”的“驚險(xiǎn)一躍”?李樹(shù)軍提到了兩個(gè)關(guān)鍵詞:性能和成本。他說(shuō),能量密度就是成本,鈉離子電池未來(lái)必須提升能量密度,同時(shí)有計(jì)劃地進(jìn)行規(guī)?;kS著規(guī)模擴(kuò)大與能量密度提升,鈉離子電池成本有望在未來(lái)兩三年內(nèi)降低一半,實(shí)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(xué)者分享了技術(shù)前沿探索工作。
李景虹說(shuō),磷酸釩鈉材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,電壓平臺(tái)高,是較理想的正極材料之一;硬碳材料儲(chǔ)鈉容量高,同時(shí)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(fù)極。通過(guò)將兩者組合,同時(shí)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(shí)驗(yàn)顯示,此類(lèi)電池多項(xiàng)性能指標(biāo)表現(xiàn)突出。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)副研究員鄧亮介紹,他和團(tuán)隊(duì)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(guò)形貌調(diào)控、元素?fù)诫s及表面包覆等手段提升其電化學(xué)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(fù)極等系統(tǒng)部件協(xié)同優(yōu)化,方能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)與高倍率充放電。
此外,鄧亮還建議加大對(duì)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(jī)構(gòu)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,建立協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,加快成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。“同時(shí),還要鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),讓經(jīng)營(yíng)主體進(jìn)一步釋放創(chuàng)新活力。”鄧亮說(shuō)。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系亟待完善
標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。論壇上,多位專(zhuān)家呼吁,盡快推進(jìn)鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)框架,引導(dǎo)企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
郭楠介紹,目前,中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院正圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層規(guī)劃與設(shè)計(jì),已牽頭完成《鈉離子電池術(shù)語(yǔ)和詞匯》和《鈉離子電池符號(hào)和命名》兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的空白。
同時(shí),中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院還協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈各方,推進(jìn)10余項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作,并牽頭4項(xiàng)鈉離子電池國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作,涵蓋安全要求、性能測(cè)試、關(guān)鍵材料等多個(gè)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(cè)評(píng)通過(guò)單位、首批鈉離子電池低溫性能測(cè)評(píng)參與單位、第二批鈉離子電池循環(huán)壽命1000次測(cè)評(píng)完成單位。
郭楠介紹,測(cè)評(píng)工作自啟動(dòng)以來(lái),已經(jīng)對(duì)行業(yè)內(nèi)40余家企業(yè)近50個(gè)產(chǎn)品型號(hào)進(jìn)行了客觀公正的第三方測(cè)評(píng)。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,測(cè)評(píng)產(chǎn)品的能量密度均值達(dá)到106瓦時(shí)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(biāo),也客觀反映了當(dāng)前鈉離子電池產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展水平。”郭楠說(shuō)。
“后續(xù)我們將持續(xù)開(kāi)展鈉離子電池檢測(cè)工作,包括循環(huán)壽命1000次和低溫性能測(cè)評(píng)等。”郭楠希望,通過(guò)建立公開(kāi)、公平、公正的評(píng)價(jià)平臺(tái),為政策制定、金融投資等提供權(quán)威可靠依據(jù),引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量提升。