大唐勇闯电池技术“华山险路”

2024-07-31 16:27:41 来源：科技日报

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近日，我国首个百兆瓦时钠离子储能项目——大唐湖北潜江100兆瓦/200兆瓦时钠离子新型储能电站科技创新示范项目一期工程（以下简称“大唐钠离子储能项目”）建成投运。项目投产规模50兆瓦/100兆瓦时，实现钠离子电池储能技术在全球的首次大规模商业化应用。

大唐湖北能源公司董事长王建伟接受记者采访时介绍，大唐钠离子储能项目投产后，每年可充放电300次以上，单次充电可储存10万千瓦时电量；在电网高峰期释放电能，可满足约1.2万户家庭一天用电需求，年减排二氧化碳1.3万吨。

国家能源局数据显示，截至2023年底，已投运锂离子电池储能占比97.4%。与广泛应用的锂离子电池储能技术相比，钠离子电池储能技术有何优势？大规模应用需攻克哪些难题？

具有潜在优势

“目前在电化学储能技术中，发展最成熟的是锂离子电池储能技术。”大唐湖北能源公司副总经理陈立新说。

同时，钠离子电池在工艺和产业链等方面不如锂离子电池完善。

大唐钠离子储能项目为何选择闯钠离子电池储能这条“华山险路”，而非继续走锂离子电池储能的“平坦大道”呢？陈立新解释，钠离子电池技术有许多潜在优势。

一是钠离子电池原材料储量丰富、成本低廉。“我国锂资源储量有限，而钠资源储量非常丰富。”陈立新说，“钠离子还易于获得，甚至可以从食盐水中提取。”

二是钠离子电池的低温性能比锂离子电池更好。在零下20摄氏度以下的低温条件下，钠离子电池仍有较高容量保持率和放电保持率，在寒冷地区的适用性更强。

三是钠离子电池通常安全性更高且循环寿命较长，能有效降低相关项目运营成本。

攻克技术难题

虽然钠离子电池有诸多潜在优势，但由于技术成熟度不足、供应链成本高、缺乏行业标准等因素，尚未实现大规模应用。在以往的小规模应用中，钠离子技术存在电池电芯容量小、集成度不高等现象。

如何扫除这些“拦路虎”？记者来到位于湖北省潜江市熊口管理区的大唐钠离子储能项目寻找答案。蓝天绿水间，只见一个个银色方盒子格外显眼。

“这些方盒子是储能电池仓，它们可是‘大功臣’。”陈立新介绍，大唐钠离子储能项目的储能系统由42套储能电池仓和21套升压变流一体机组成，配套建设一座110千伏升压站。电池仓中的电池选用185安时大容量钠离子电芯，容量可观。

陈立新说，项目采用中国大唐集团有限公司与中国科学院物理研究所、中车株洲电力机车研究所有限公司等单位联合研发的钠离子储能系统解决方案，核心技术装备攻克工艺系统集成等诸多难题，实现100%国产化。电能管理系统关键技术自主可控，系统效率可达80%以上。“项目在规模、技术含量等方面均有突破。”陈立新说。

“钠离子电池储能技术有望成为建设新型电力系统和新型能源体系的关键技术。”王建伟说，下一步，公司将与有关机构合作开展钠离子储能大规模商用化技术、安全性等领域的研究，助推钠离子储能上下游产业链进一步发展。