為什么要發(fā)展儲能？

中國在太陽能和風(fēng)能發(fā)電以及光伏和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)方面均位列世界第一，但這些可再生能源發(fā)電存在不可儲存、不可轉(zhuǎn)運(yùn)、不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。

電力系統(tǒng)的電能產(chǎn)生、傳輸、消費(fèi)是同時(shí)完成的，發(fā)電、供電、用電過程之間必須保持動(dòng)態(tài)平衡，即發(fā)多少電，就要用多少電。然而，風(fēng)能、太陽能是一種沒有確切形狀的特殊物質(zhì)，人們無法準(zhǔn)確地通過控制風(fēng)力、陽光來達(dá)到發(fā)電和用電的平衡。

以風(fēng)力發(fā)電為例，只有風(fēng)速達(dá)到一定級別才能進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電量隨著風(fēng)力級別而變化。一般情況下，半夜發(fā)電量最大，正午發(fā)電量最低，這和人類社會(huì)的用電需求正好是相反的，很容易導(dǎo)致電力需求高峰時(shí)電力不足，而在用電需求低谷時(shí)則電力過剩的情況。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，風(fēng)電日波動(dòng)幅度最高可達(dá) 80%，而光伏日波動(dòng)幅度最高則可達(dá)到 100%。此外，它們還存在季節(jié)性的周期變化。

隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，風(fēng)電、光伏等新能源電力系統(tǒng)的建設(shè)浪潮如火如荼。然而，如果遇到無風(fēng)無光的極端天氣，如何保障穩(wěn)定的電力供應(yīng)無疑成為了一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

與此同時(shí)，我國每年棄電超過500億度！所謂棄電就是把發(fā)出來的電白白丟掉而不并入電網(wǎng)，2020年，全國主要流域棄水電量約301億千瓦時(shí)，全國棄風(fēng)電量約166億千瓦時(shí)，全國棄光電量52.6億千瓦時(shí)，棄電總數(shù)為519.6億千瓦時(shí)！按1度電0.59元計(jì)算，我國全年浪費(fèi)掉的新能源電高達(dá)306億元！

一方面，風(fēng)能、太陽能發(fā)電存在不穩(wěn)定性；另一方面，“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象又導(dǎo)致了巨額經(jīng)濟(jì)損失。要如何確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運(yùn)行已成為當(dāng)下社會(huì)迫切需要解決的命題之一。

因此，儲能的概念應(yīng)運(yùn)而生，它可以解決風(fēng)能和太陽能等可再生能源的不可儲存和不可控制問題，從而達(dá)到電力供需的平衡，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性問題及電能質(zhì)量問題均可以迎刃而解。

所謂儲能技術(shù)，是將不易儲存的能量轉(zhuǎn)換成為更方便使用或者更經(jīng)濟(jì)的能量形式進(jìn)行存儲，并在未來需要能量供應(yīng)時(shí)以特定的能量形式將存儲的能量釋放出來的技術(shù)。儲能技術(shù)有助于解決可再生能源的不穩(wěn)定性問題，提高能源的使用效率，為可再生能源的發(fā)展提供更加穩(wěn)定、可靠的支撐。

常見的儲能技術(shù)主要包括機(jī)械儲能、電氣儲能、電化學(xué)儲能、化學(xué)儲能和熱儲能。其中，電化學(xué)儲能是最受關(guān)注且發(fā)展迅速的儲能技術(shù)，也就是我們常說的“電池儲能”。電池儲能非常靈活，不容易受到地理環(huán)境的限制，投資可大可小，非常適用于小型光電、風(fēng)電等分布式發(fā)電站。

發(fā)展鈉電池，緩解鋰礦“卡脖子”的困境

目前，電化學(xué)儲能中發(fā)展最為成熟的是鋰離子電池技術(shù)。但近年來，市場對于鈉離子電池取代鋰離子電池的呼聲日漸高漲。

鋰礦資源全球分布不均，南美洲的玻利維亞、阿根廷、智利三國擁有全球58％的鋰資源，而我國鋰資源占有率僅為全球的6％。

中國是全球動(dòng)力電池產(chǎn)能最大的國家，為了維持這一重要地位，我國勢必需要進(jìn)口大量鋰資源，這意味著我國鋰資源的供應(yīng)存在安全隱患。

2011年，南美三國提出組建南美洲鋰礦生產(chǎn)國組織“鋰佩克”、掌握鋰定價(jià)權(quán)的提議；2023年3月，玻利維亞總統(tǒng)表示，計(jì)劃與阿根廷、智利、秘魯合作“制定一項(xiàng)政策，以確保四國在主權(quán)條件下作為鋰供應(yīng)商的地位”。如果鋰礦生產(chǎn)國成功“抱團(tuán)”，掌握鋰資源定價(jià)，很有可能會(huì)導(dǎo)致壟斷，這將極度不利于我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

所以，發(fā)展能夠替代鋰的資源，迫在眉睫。

鈉是在地殼中含量第六高的元素，地殼豐度為2.36％，遠(yuǎn)高于鋰元素的0.0065％，且在世界范圍內(nèi)分布均勻，再加上鈉離子電池與鋰離子電池的技術(shù)原理相通、性能相近、生產(chǎn)工藝也類似，因而鈉離子作為儲能原材料紛紛被各國提升日程，發(fā)展鈉電池的戰(zhàn)略意義不言而喻。

有多重優(yōu)勢的鈉電池高度適配儲能的應(yīng)用

鈉離子電池并非新生事物，相對于鋰離子電池而言，鈉離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）高低溫性能好：鈉離子電池正常工作溫度范圍在-40℃-80℃，高溫放電容量超過額定容量100％，部分產(chǎn)品在-20℃下容量保持率能夠達(dá)到 88%，顯著優(yōu)于磷酸鐵鋰 60-70%左右的容量保持率；

2）安全性高：鋰離子電池在擠壓、穿刺、短路、過充等條件下極易出現(xiàn)大量副反應(yīng)，從而導(dǎo)致熱失控。而鈉離子電池經(jīng)歷短路、針刺、擠壓等測試后，無起火、無爆炸等現(xiàn)象，其安全性更穩(wěn)定。

在各種應(yīng)用場景中，儲能系統(tǒng)必須包含高安全性、優(yōu)秀的高低溫性能及長循環(huán)壽命等特性。鈉離子電池的性能特點(diǎn)與這些要求高度契合，使得它在儲能領(lǐng)域具有很大的潛力。例如，戶用家儲對電池的安全性要求比較高，電力儲能和通信儲能（尤其是冬夏溫差較大的地區(qū)）需要電池有優(yōu)秀的高低溫性能來抵抗壽命的衰減……因此，鈉離子電池已成為目前儲能技術(shù)的研究熱點(diǎn)。

盡管如此，鈉離子電池儲能技術(shù)仍沒有被大規(guī)模普及。這主要是因?yàn)殁c離子電池儲能具有很高的技術(shù)壁壘——鈉離子電池目前面臨的最大困難是正極材料的選擇。鋰離子電池目前已經(jīng)確定了鎳鈷錳/鎳鈷鋁三元結(jié)構(gòu)、磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)，而鈉離子電池的正極材料目前還處于研發(fā)階段。正極材料的不確定性，使得目前鈉離子電池的研究成本較高。然而，隨著科研工作的不斷深入和技術(shù)的發(fā)展，鈉離子電池的未來發(fā)展?jié)摿薮螅芸赡軙?huì)成為儲能領(lǐng)域的重要選擇。

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合搶灘鈉離子電池

日前，京能新能源與江蘇傳藝科技有限公司（以下簡稱“傳藝科技”）共同研發(fā)和生產(chǎn)鈉離子電池，持續(xù)深入推進(jìn)鈉離子電池在儲能場景的應(yīng)用。

傳藝科技是一家在深交所A股發(fā)行上市的國家級高新技術(shù)企業(yè)，自2018年進(jìn)入鈉離子電池行業(yè)以來，以鈉離子儲能及智能微電網(wǎng)技術(shù)作為核心驅(qū)動(dòng)力，組建了一支由5位國內(nèi)外材料領(lǐng)域頂尖院士、9位博導(dǎo)、50位博士團(tuán)隊(duì)構(gòu)成的電力儲能研究院。傳藝科技研發(fā)生產(chǎn)的鈉離子電池產(chǎn)品單體能量密度 150Wh/kg-160Wh/kg，已經(jīng)達(dá)到超過5000次的循環(huán)壽命，可以滿足A00級車、小動(dòng)力車、兩輪車和儲能的客戶使用需求，各項(xiàng)測試技術(shù)參數(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位，充分展現(xiàn)了傳藝科技在行業(yè)中的卓越實(shí)力和豐富的鈉離子電池研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

作為專精特新小巨人企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)、國家電能變換與控制工程技術(shù)研究中心產(chǎn)學(xué)研基地，京能新能源自2012年初創(chuàng)以來，就以太陽能的研發(fā)和應(yīng)用為主要業(yè)務(wù)，在儲能領(lǐng)域具有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和雄厚的技術(shù)實(shí)力。近幾年來，京能新能源和國內(nèi)工程機(jī)械領(lǐng)頭羊企業(yè)——三一重工在充電、換電等領(lǐng)域達(dá)成了全面深度合作，京能新能源的研發(fā)技術(shù)和品牌影響力進(jìn)一步得到了提升。

目前，京能新能源已成長為一站式光儲充換電設(shè)備整體方案提供商，產(chǎn)品線廣泛涵蓋“充電樁、換電站、光儲充、云平臺”等多個(gè)領(lǐng)域，業(yè)務(wù)范圍遍及亞洲、非洲、歐洲、南美、北美等國家。然而，京能新能源并未滿足于此，而是積極拓展業(yè)務(wù)范圍，聚焦能源的高效利用，以前瞻性的眼光進(jìn)行全局性謀劃，致力于構(gòu)建“光、儲”多能互補(bǔ)的能源格局，推動(dòng)新型能源體系的建設(shè)。

京能新能源和傳藝科技的合作，可謂是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。通過共享技術(shù)和資源，雙方可以提高研發(fā)效率和生產(chǎn)能力，加速在鈉離子電池儲能領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研成果轉(zhuǎn)化。此外，雙方的合作還將加快推進(jìn)實(shí)施鈉離子電池大規(guī)模儲能示范項(xiàng)目，共同推動(dòng)鈉離子電池儲能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，為構(gòu)建新型能源體系提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

儲能行業(yè)的市場前瞻

在能源領(lǐng)域快速發(fā)展的今天，儲能行業(yè)的前景備受關(guān)注。隨著碳中和政策的推進(jìn)和電力市場需求的增長，儲能政策支持力度加大。今年1月份工信部等六部委發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中重點(diǎn)提及了新型儲能產(chǎn)品是新能源系統(tǒng)壓艙石，提出新型儲能產(chǎn)品及技術(shù)供給能力提升行動(dòng)，明確了鋰離子電池、鋰電材料及裝備、鈉離子電池等新型儲能技術(shù)及產(chǎn)品的具體發(fā)展方向。

隨著電力市場需求的增長和能源結(jié)構(gòu)的升級，相信鈉離子電池儲能行業(yè)將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇和更為廣闊的市場前景。有證券公司做出市場預(yù)測：到 2030 年，鈉離子電池的實(shí)際出貨量或?qū)⑦_(dá) 347GWh。照此推算，2024年至 2030 年期間，鈉電池出貨量復(fù)合增長將達(dá)到 58.1%。這無疑為鈉離子電池儲能行業(yè)擘畫了一副美好的藍(lán)圖。

面對未來廣闊的市場前景和日益激烈的市場競爭，京能新能源將始終保持敏銳的市場洞察力和前瞻性思維，持續(xù)加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度。通過與傳藝科技等優(yōu)秀企業(yè)的緊密合作，共同推動(dòng)鈉離子電池等新型儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為構(gòu)建新型能源體系、推動(dòng)能源革命作出更大的貢獻(xiàn)！