电网储能用钠电比锂电更合适,主要有以下原因:
成本34:
原材料丰富且价格低廉:钠是地壳中含量较高的元素之一,比锂丰度高 2 – 3 个数量级。碳酸钠资源丰富,价格长期稳定,10 年价格保持在 1000 – 4000 元 / 吨,而锂资源分布不均且价格波动大,2022 年 2 月电池级碳酸锂盐价格突破 45 万元 / 吨。
正极材料成本低:钠离子电池正极材料多选用铁、锰、铜等元素,摆脱了对丰度低、价格贵的镍、钴元素的依赖,选择范围广,且钠电池正极集流体可用铝箔替代锂电池中的铜箔,进一步降低成本。据测算,钠电材料成本比锂电低约 1/3。
性能特性:
安全性高:钠离子电池内阻比锂离子电池高,短路时放热功率低、瞬间发热少、温升低,起火事故发生频率低;商用钠离子电池正极材料热稳定性远高于锂三元材料;钠离子电池将集流体从铜箔换成铝箔,正极可放电至 0V 而不影响后续使用,在运输和保存过程中更安全,降低了储运成本11。
宽温区:钠离子电池所用电解液体系温度窗口更宽,赋予其低温活性,适用温度拓宽至 – 40 – 80°C,在 – 20°C 下容量保持率大于 88%,远高于其他电池,能解决冬季电动车充电难以及高寒地区储能电站效率低的问题,而锂电池在低温下性能会大幅下降。
能量转换效率高:相同的储能系统,钠离子电池的能量转换效率会比锂离子电池储能系统高 2%,以存储 100 度电为例,钠电可以放出来 92 度,锂电只能放出来 90 度,一充一放过程中钠电可多放两度电,若放电量数量加大,其转换效率优势更明显3。
资源供应稳定性:全球锂资源约 70% 分布在南美洲,中国锂资源仅占全球的 6%,资源分布极不均衡,易受资源 “卡脖子” 问题影响。而钠资源分布广泛,获取相对容易,能保障电网储能大规模应用的资源供应稳定性45。