研究:钠离子电池在细分市场已具备竞争力

　　钠离子电池正日益被视为锂离子储能的一种可持续替代品，特别是根据国际可再生能源机构最近的一份报告，全球锂需求预计将在2028年超过供应。尽管具有这种潜力，但要实现广泛的商业成功，尤其是在细分应用之外，仍然充满挑战。

　　一个国际研究团队发表了对钠离子电池行业及其生态系统中关键市场趋势的全面概述。他们的分析表明，钠离子技术已在部分细分市场与某些锂离子电池产品形成竞争。

　　"在尺寸和重量不那么关键的应用中，例如固定式储能，钠离子电池已经开始商业涌现，"主要作者Nazmul Hossain说道。"主要制造商，如宁德时代（CATL），已宣布计划在2026年前开始量产下一代钠离子电芯，并有意将其用途扩展至车辆和储能系统。"

　　尽管如此，行业分析师预计，要达到与主流锂离子电池（尤其是磷酸铁锂电池）完全的成本和性能平价，还需要时间，因为制造规模需要扩大且技术需要成熟。Hossain估计这可能要到2030年代中期才能实现。"钠离子电池目前在细分市场具有竞争力，并可能在未来五到十年内，随着成本下降和供应链成熟，在固定式储能领域成为广泛竞争的选择，"他说。

　　根据Hossain的观点，钠离子电池技术的最终竞争力将取决于成本和性能的平衡。钠的自然丰度和低成本使其成为大规模储能的有吸引力的候选者。与面临价格波动和资源限制的锂不同，钠为实现更实惠的电池系统提供了途径，相比传统锂离子电池，潜在成本可降低30-40%。

　　然而，这种成本优势伴随着权衡。"钠离子电池通常具有较低的能量密度，通常在120至200Wh/kg之间，这限制了其在重量是关键因素的应用（如电动汽车）中的适用性，"Hossain说。他指出研究人员正在努力解决这些限制，探索新的正负极材料、优化的电解质配方和先进的电芯设计，以在不抵消成本优势的情况下提升性能。

　　"总之，竞争力将由成本和性能提升的结合决定，"Hossain补充道。"尽管原材料便宜，但要实现同等的能量存储仍然很困难。"

　　钠离子电池特别适合固定式储能应用，包括平抑太阳能和风电的波动或削减电网峰值负荷。一个显著的优点是安全性；与许多锂离子系统相比，钠离子化学性质更不易发生热失控，这为大型安装提供了强大的安全特性。

　　Hossain也承认了该技术的局限性。除了较低的能量密度，一些专家认为，对于长时储能，液流电池等其他化学体系可能被证明更具成本效益。"预计钠离子电池在电网储能和其他固定式应用中表现会非常出色；然而，它可能并非最适合所有领域，尤其是那些对能量密度要求较高的领域，"他说。

宁德时代（CATL）将钠离子电池与锂电池混合搭配

　　钠离子电池的产业生态正在加速形成。除了宁德时代（CATL）之外，包括中国石化（Sinopec）和LG化学（LG Chem）在内的公司也正在开发材料和供应链，以支持更广泛的部署。市场兴趣和产能都在上升，预测表明，随着储能和部分电动汽车应用需求的增长，到2030年潜在产能可能达到数百GWh。

　　"市场兴趣和产能都在增加，有可能在2030年达到数百GWh的产能，"Hossain强调。"这一增长是由储能和某些电动汽车应用领域的扩展部署所推动的。"

　　在发表于《Next Energy》的论文《钠离子电池：一种可持续的锂离子电池替代品，附市场趋势、回收和电池材料概述》中，Hossain和他的同事指出了阻碍钠离子电池技术获得更广泛采用的主要障碍。

　　这些障碍包括低能量密度、循环寿命和稳定性、枝晶抑制、低温运行、工业化生产以及系统级集成。"随着材料科学、电化学和制造工艺等跨学科领域的持续进步，钠离子电池不仅有望成为一种替代品，更将成为锂离子电池互补且具有战略重要性的伙伴，"研究人员表示。

　　该研究小组的成员来自孟加拉国伊斯兰技术大学、加拿大滑铁卢大学以及美国爱达荷州立大学（波卡特罗校区）。

（素材来自：Next Energy 全球储能网、新能源网综合）