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一、鈉離子電池登上歷史舞臺

近日，鋰離子電池龍頭企業(yè)寧德時代宣布將在2021年7月份發(fā)布鈉離子電池，從而引發(fā)市場熱議。據(jù)國內(nèi)制造商中科海鈉科技責(zé)任有限公司(中科海鈉)統(tǒng)計，截至2020年，全球已約有20多家企業(yè)從事鈉離子電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。中科海鈉于6月28日發(fā)布世界首個1MWh鈉離子電池儲能系統(tǒng)。這意味著，繼鉛蓄電池、鋰離子電池等電化學(xué)儲能體系后，鈉離子電池已在儲能領(lǐng)域暫露頭角，有望推動新能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和繼續(xù)變革。

二、鈉離子電池具備規(guī)模化儲能優(yōu)勢

鈉離子電池主要由四部分組成，即正極、負(fù)極、隔膜和無水的含鹽電解液。電極主要由活性物質(zhì)、集流體、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑組成，其中活性物質(zhì)一般采用鈉離子能夠容易嵌入/脫出的材料，如過渡金屬層狀氧化物和硬炭。作為新型電化學(xué)儲能技術(shù)，典型的鈉離子電池使用搖椅原則進(jìn)行能量的儲存和釋放，工作原理類似于鋰離子電池。充電時，鈉離子從正極材料主體結(jié)構(gòu)中脫出經(jīng)電解液嵌入負(fù)極材料主體結(jié)構(gòu)，同時電子經(jīng)外電路流動到負(fù)極。相反地是，放電時鈉離子從負(fù)極材料主體結(jié)構(gòu)中移出，經(jīng)過電解液進(jìn)入正極材料主體結(jié)構(gòu)。

較鋰而言，鈉有諸多優(yōu)勢。（1）鈉是地殼中儲量第六豐富的元素（2.83％），地理分布均勻，成本低廉，不會引發(fā)新型“石油”危機(jī)；而鋰在地殼儲量僅為0.002%，且全球分布具有地域性。（2）低電壓下，鋁不會和鈉合金化，因此鈉離子電池負(fù)極可使用鋁集流體而不必使用銅集流體，從而降低電池的成本和重量。（3）鈉元素和鋰元素有相似的物理化學(xué)特性及插層儲存機(jī)制。這些優(yōu)勢賦予鈉離子電池在規(guī)模化儲能中的核心競爭力：成本低、資源豐富及相對不錯的電化學(xué)儲能性能。因此，高性價比的鈉離子電池有望成為鋰離子電池的有效替代選擇和發(fā)展大規(guī)模儲能的潛在關(guān)鍵技術(shù)。

三、加快推動鈉離子電池在儲能領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的對策建議

鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化將改善鋰離子電池在大規(guī)模儲能應(yīng)用中面臨的成本困境、資源制約和安全隱患。為有效利用鈉離子電池的相關(guān)優(yōu)勢，推動鈉離子電池在儲能領(lǐng)域成功產(chǎn)業(yè)化，我們提出下述建議：

1. 借鑒電化學(xué)儲能共性經(jīng)驗

由于鈉元素和鋰元素有相似的物理化學(xué)特性及儲存機(jī)制，使得借鑒鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化之路來推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化成為可能和必須。（1）做好產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，加強(qiáng)上下游協(xié)作協(xié)同，從而完善產(chǎn)業(yè)鏈和降低生產(chǎn)成本。這涉及到核心技術(shù)研發(fā)、原材料采集、電池材料生產(chǎn)、電芯制備、PACK及模組集成等。（2）打造各環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)龍頭及產(chǎn)業(yè)示范基地，發(fā)揮標(biāo)桿引領(lǐng)作用，以規(guī)?；?yīng)帶動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。（3）加強(qiáng)頂層設(shè)計，充分發(fā)揮法規(guī)約束、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和政策優(yōu)惠的勢能，助力鈉離子電池產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，減小無序競爭和資源浪費(fèi)，推動中國儲能產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。

2. 根據(jù)鈉離子電池儲能特性揚(yáng)長避短

鈉離子電池有其自身特性，如石墨不能直接用作鈉離子電池負(fù)極材料；鈉離子半徑半徑較大，其標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)電位較低；鈉元素相對原子質(zhì)量約是鋰元素的3倍。此類特性決定了鈉離子電池和鋰離子電池的差異性，從而影響各自的儲能產(chǎn)品特性及市場需求滿足度。（1）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，突破鈉離子電池在科研和產(chǎn)業(yè)層面的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步加強(qiáng)其資源成本優(yōu)勢和有效提升其儲能能力。（2）加強(qiáng)市場調(diào)研，基于已有技術(shù)基礎(chǔ)和預(yù)期可挖掘技術(shù)潛力，打造滿足市場局部需求的特性產(chǎn)品，是鈉離子電池成功產(chǎn)業(yè)化的重要舉措。

詩云：誰無暴風(fēng)勁雨時，守得云開見月明。相信在“以創(chuàng)新驅(qū)動、高質(zhì)量供給引領(lǐng)和創(chuàng)造新需求”戰(zhàn)略大力引領(lǐng)下，經(jīng)多年科學(xué)和產(chǎn)業(yè)研究的鈉離子電池有望在儲能領(lǐng)域嶄露頭角，推動國家儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)碳中和目標(biāo)早日實現(xiàn)。

原標(biāo)題：鈉離子電池在儲能領(lǐng)域暫露頭角