全球首台100kWh钠离子电池数字储能系统样机通电

2021年11月12日下午，全球首台100kWh钠离子电池数字储能系统样机顺畅通电，该样机也是乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地新式储能验证途径首个结束通电测验的试制储能集装箱。

全球首台100kWh钠离子电池数字储能系统样机

3MW/1.5MWh钠离子电池数字储能系统是乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地新式储能验证途径中的储能项目之一，分两阶段施行，第一阶段结束100kWh钠离子电池数字储能样机的研发，第二阶段结束新式钠离子电芯研发及3MW/1.5MWh钠离子电池数字储能系统。该项目拟建成全球规划最大的钠离子电池储能电站，初度选用功率型钠离子电池（更耐低温环境），也初度交融了钠离子电池技术与数字储能技术。

钠离子电池模组拆箱（模组可由一人抬起，便于设备）

数字储能系统中心设备接线

何为钠离子电池

钠离子电池是一种二次电池（充电电池），首要依靠钠离子在正极和负极之间移动来作业，与锂离子电池作业原理类似。

从机理上分析，钠离子电池与锂离子电池具有类似的物理化学性质和离子贮存输运机制。此外，因为钠的规范电极电位比锂高，且其原子量和离子半径也大于锂，所以相同结构类型的电极材料在钠离子电池中的电压和理论比容量都更低，毕竟使得钠离子电池在能量密度上难以占有优势。

钠离子电池在充电进程中，钠离子从正极材猜中脱出经过电解液进入负极材料，电子则由外电路从正极流向负极，放电进程反之。钠离子的半径比锂离子大，在电化学反响进程中的体积改动比在锂离子电池中更加剧烈。

钠离子电池电极材料物理特能决定了其电化学功用的好坏。一般以为，正极材料的功用是钠离子电池的要害，影响着其能量密度、循环寿数以及安全性等。层状氧化物因为具有易组成、能量/功率密度高档利益而受到了广泛的选用。

现在锂离子电池的负极广泛运用石墨类材料，但是因为热力学原因，钠离子几乎无法嵌入到石墨中，因而石墨类材料不能作为钠离子电池的负极，而是选用合金系列材料作为负极。

钠离子电池的优势

现在，钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美，但是其本钱优势显着，有望在大规划储能运用中代替传统铅酸电池。

鉴于当时一般钠离子电池的能量密度只能抵达120Wh/kg，相较于锂电池的能量密度（300Wh/kg以上）还相差甚远。因而短时期内还无法代替锂离子电池,因而在小型消费电子范畴，钠离子电池仍难与锂离子电池抗衡。

但比较于锂元素，钠元素在地壳中的储藏量非常丰盛，取得钠元素的办法也非常简略，其开发本钱低。开采费用仅为锂的百分之一，并且钠离子电池无过放电特性，容许放电到零伏。因而钠离子电池的研发成为电池技术抢手研讨范畴。

钠离子电池的运用

钠离子电池尽管能量密度不及锂离子电池，但是钠资源丰盛，且取得非常简略，从长远看钠离子电池仍然具有非常宽广的运用远景，如一些对能量密度要求不高的范畴。

现在，钠离子电池产品首要运用于两大场景，一是铅酸电池代替商场，包括5G基站、数据中心、电动自行车等；二是大规划储能范畴，包括光伏、风能等新能源接入贮存系统。

传统的钠离子电池多选用液态电解质，简略呈现漏液、燃烧等问题，而运用固态钠离子电解质代替易燃的有机液态电解液，可有用前进电池的安全性。据悉，现在在试验室状态下，根据固态电解质的钠离子电池最高可提供高达355Wh/kg的能量密度。

钠离子电池是未来储能电池的重要发展方向之一，现在说钠离子电池代替锂电池好像为时过早，但跟着钠离子电池技术的不断前进，跟着对钠离子电极材料研宄的不断深入，有望使钠离子电池能量密度进一步前进，材料本钱进一步下降、电池功用进一步进步。信任钠离子电池的商业化进程也将不断加速。