“储”蓄未来 | 储能的现状及钠盐储能 - 行业新闻

储能的概念及应用场景

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储能对于实现“双碳”目标至关重要，是保障能源安全和构建新型电力系统的核心，也是发展战略性新兴产业的关键。在可再生能源快速发展的背景下，新型储能技术已成为推动能源转型的关键。新型储能技术特指除抽水蓄能之外的储能技术，包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能、氢储能等多种形式。相比于抽水蓄能，新型储能拥有建造周期短、选择地点简便灵活、调节能力强大等优点，与新能源开发利用的配合性更佳。

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储能电池是将化学能转化为电能的装置，是实现电化学储能的主要载体。目前储能电池已到达商业化、规模化，2020年中国电化学储能累计装机规模达3.27GW，预计2021-2025 年年化复合增长率达50% 以上。

随着《关于加快推动新型储能发展的指导意见》的出台，新型储能被明确划分为电源侧、电网侧、用户侧三大场景。不同场景下，储能体现的价值也有所不同。

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电源侧储能

电源侧储能涉及与风电、太阳能等发电设施结合的系统，旨在增强发电可靠性、稳定性，减少能源浪费，提升效率。通过调节可再生能源的波动，储能系统能平滑发电输出，增加发电资产的经济价值。

电网侧储能

电网侧储能旨在支持电力系统运行，提供辅助服务，延缓或替代输变电设施升级。它增强电网调频能力、稳定性和可靠性，并能提供紧急备用电源。

用户侧储能

用户侧储能系统部署在家庭、商业建筑或工业园区等用户端，旨在通过需求侧管理降低电费、利用峰谷电价差、增加自用电量和提供备用电源。这些系统能够根据电价或需求变化灵活地进行充放电，优化能源使用。

当前面临的问题和挑战

01 安全仍为重中之重

全球范围内储能火灾事故频发，2017 年以来，全球范围内共发生70起以上储能火灾事故。其中韩国发生储能电站火灾达27起，强制关闭储能电站522个；2021 年以后，中国、美国、欧洲、澳洲等储能发展迅速的地区均发生了多起严重事故，造成大量损失。

2024年9月储能火灾就高达7起，其中包括阿里云数据中心的锂电池爆炸起火，某头部企业源头生产基地爆炸。

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02 可回收性

储能电池的可回收性面临着一系列技术、经济和政策层面的痛点，这些问题不仅影响到电池的回收效率，还对环境、成本控制以及未来储能系统的可持续发展产生了深远影响。

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钠盐电池产业发展趋势

钠盐电池（Sodium Chloried – Solid State Battery），也称为ZEBRA电池（Zero Emission Battery Research Activity），是一种本质安全的固态钠电池，其正极材料是氯化镍，负极是金属钠，电解质为β-氧化铝陶瓷。电池在270℃~350℃的高温下工作，以确保金属钠和氯化镍在充放电过程中发生化学反应时保持稳定。高温使钠离子在固体电解质中迁移，从而在电极之间传递电荷。

1.高安全性

钠盐电池在高温和充电过载条件下更为稳定，不容易发生热失控引起的燃烧或爆炸，适用于对安全性要求高的场景（如电网储能）。

2.环保可回收性强

100%可回收，主材主要是金属和盐类，回收工艺简单，无污染且环境友好。

3.宽温性

钠盐电池对低温和高温的适应性相对较好，能够在-40℃~ 65℃环境温度下运行，不会出现性能衰退，与锂电池相比，它在低温环境中的性能衰减较小。

4.耐短路性

锂离子电池短路可引发热失控；钠盐电池若陶瓷管破裂或短路，金属钠与电解质反应生成金属铝，堵塞裂纹，防止进一步反应，导致电池短路类似导体，电压降至单电芯水平2.58伏。电池模块可容忍5%至10%电芯失效，不影响正常使用。

5.资源丰富

钠元素在地壳中含量丰富，获取成本远低于锂。相比锂电池，钠盐电池的生产成本较低，使其在大规模储能应用中具备经济优势。

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钠盐电池在储能领域的优势使其适合电网调节、可再生能源储存、远程电力设施等领域。随着技术的进一步发展，钠盐电池有望在大规模储能领域中提供经济、环保、安全的解决方案。

目前中国、美国、德国、瑞士、韩国等多个国家都在致力于钠盐电池的研发和生产，全球范围内对清洁能源和储能技术的支持政策，以及对“碳中和”目标的追求，将为钠盐电池的发展提供有利的市场环境，使其在安全性、长寿命、宽温性和低碳环保性方面，成为储能领域的一个有吸引力的选择。