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鈉離子電池加速從“實驗室”走向“應用場”

   2025-10-21 科技日報

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核心提示: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
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從實驗室到規?;瘧玫年P鍵一步。

作為備受矚目的新型儲能技術,鈉離子電池憑借其獨特性能優勢,正加速邁向規?;瘧?。在近日舉行的2025“鈉離子電池產業鏈與標準發展論壇”上,多位專家學者圍繞材料研發、電池制造、市場應用等主題展開分享,為鈉離子電池產業發展建言獻策。

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,人們日常使用的手機、充電寶、電動汽車等產品,都以鋰離子電池作為能量供給來源。當前,受供需關系和開采工藝等原因影響,鋰資源成本不斷上漲。有數據顯示,六氟磷酸鋰價格在10月14日突破7萬元/噸大關,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、短路引發的安全事故時有發生,促使人們不斷尋求新型儲能技術,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、高安全性的顯著優勢,鈉離子電池熱度不斷攀升,受到業界、科研界、資本界的高度關注。

“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,鈉離子電池應用應揚長避短,充分發揮其功率高、低溫性能好的優勢,在重型設備、調頻儲能等方面發力。

近年來,鈉離子電池產業化進程明顯提速。中國電子技術標準化研究院副院長郭楠說,當前,我國鈉電產業生態已初步形成,目前已經有超過200家企業布局,覆蓋關鍵材料、電池制造、系統集成等全產業鏈環節。

工業和信息化部電子信息司四級調研員王尋說,目前,我國在鈉離子電池的基礎研究、材料制備、電池設計與制造方面均取得重要突破,產品性能和質量不斷提升,應用領域逐步拓展。在儲能、低速電動車、通信基站備用電源等領域,鈉離子電池展現出良好應用前景。

在政策引導下,鈉離子電池產業迎來更廣闊發展空間。王尋介紹,今年工業和信息化部會同國家發展改革委等多部門印發《新型儲能制造業高質量發展行動方案》,進一步部署鈉離子電池等新型電池的發展,推動加速完善產業體系。記者注意到,該方案中特別提到,聚焦長壽命、高比能、寬溫域、高功率發展方向,推動大規模鈉電池儲能系統集成及應用技術攻關。

商業化應用迎來關鍵節點

“目前是鈉離子電池發展最為關鍵的時期,2026年將是鈉離子電池真正的商業化應用節點。”北京中科海鈉科技有限責任公司總經理李樹軍說,我國鈉離子電池已發展了15年,2011—2015年是基礎開發階段,2016—2020年是電池樣品化階段,2021—2025年是產業化階段。

如何完成從“實驗室”到“應用場”的“驚險一躍”?李樹軍提到了兩個關鍵詞: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?;?。隨著規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降低一半,實現可持續的商業化路徑。

技術突破是提升性能的核心。論壇上,多位學者分享了技術前沿探索工作。

李景虹說,磷酸釩鈉材料結構穩定,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,同時其結構有利于鈉離子快速傳輸,商業化程度高,適宜作為負極。通過將兩者組合,同時輔以電解液材料創新,研究人員成功構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突出。

哈爾濱工業大學副研究員鄧亮介紹,他和團隊系統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,通過形貌調控、元素摻雜及表面包覆等手段提升其電化學性能。研究發現,正極材料性能的充分發揮需與耐低溫/高溫電解液、適配負極等系統部件協同優化,方能實現長循環與高倍率充放電。

此外,鄧亮還建議加大對鈉離子電池基礎研究和關鍵技術研發的支持力度,支持企業、高校、科研機構加強產學研合作,建立協同創新機制,加快成果轉化和應用。“同時,還要鼓勵企業加大研發投入,強化知識產權保護,讓經營主體進一步釋放創新活力。”鄧亮說。

行業標準化體系亟待完善

標準是產業發展的基石。論壇上,多位專家呼吁,盡快推進鈉離子電池標準體系建設,進一步完善標準框架,引導企業提升產品質量和技術水平,促進產業健康有序發展。

郭楠介紹,目前,中國電子技術標準化研究院正圍繞產業發展需求,積極開展標準體系的頂層規劃與設計,已牽頭完成《鈉離子電池術語和詞匯》和《鈉離子電池符號和命名》兩項行業標準的制定工作,填補了相關領域的空白。

同時,中國電子技術標準化研究院還協同產業鏈各方,推進10余項國家標準和行業標準制定工作,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、關鍵材料等多個方面。

值得注意的是,本次論壇上還發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,已經對行業內40余家企業近50個產品型號進行了客觀公正的第三方測評。數據顯示,截至目前,測評產品的能量密度均值達到106瓦時每千克。“這一數據為行業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品的技術發展水平。”郭楠說。

“后續我們將持續開展鈉離子電池檢測工作,包括循環壽命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、金融投資等提供權威可靠依據,引導產業技術進步和產品質量提升。




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