钠离子电池和铁铬液流电池各有优劣,以下是两者的部分性能对比:
成本:铁铬液流电池成本较低,其电解质溶液为水系溶液,不会发生爆炸,可实现功率和容量按需灵活定制,且具有循环寿命长、稳定性好、易回收、运行温度范围广等优势,符合中国大规模、长时间储能需求的新型电力系统。该电池中的铁、铬两种元素储量丰富,和锂电池相比,成本仅仅只有一半。而钠离子电池的成本也较低,据中科海钠实验室报道,今年年底钠离子电池循环寿命可以达到6000次以上,其小批量后的钠电芯材料成本约为0.427元/Wh,规模化量产后,钠电芯的材料成本约为0.285元/Wh,低于0.40元/Wh的铅酸电池成本。
能量密度:在目前的技术条件下,钠离子电池的电芯能量密度约为70-200Wh/kg,高于铅酸电池的30-50Wh/kg,相较于三元锂电的200-350Wh/kg有所逊色,但与磷酸铁锂电池的150-210Wh/kg有重叠范围,且尚有较大的技术进步空间。铁铬液流电池的储能能量密度低,但其容量与功率相互独立,在储能系统配置中更加灵活。
安全性:钠离子电池在短路状况下瞬间发热量少,热失控温度高于锂离子电池,具备更高于磷酸铁锂电池与三元锂电池的安全性。在针对过充过放、针刺、挤压测试时,钠离子电池的安全性表现也让人满意。铁铬液流电池的正负极电解液均采用水性溶液,分装于两个独立的储液罐中,电堆与储液罐分离,无爆炸风险。
工作温度:钠离子电池可以在-40℃到80℃的温度区间正常工作,-20℃环境下容量保持率近90%,高低温性能更优秀。铁铬液流电池的正常工作温度区间较广,为-20~70℃。
循环寿命:钠离子电池可以达到3000次以上,据中科海钠实验室报道今年年底钠离子电池循环寿命可以达到6000次以上。铁铬液流电池的预期充放电循环寿命更长,可达20000次以上。
应用场景:钠离子电池有望向上制衡锂电、向下蚕食铅酸市场,其核心应用场景在于对能量密度要求不高的领域,例如:叉车、装载机、挖机等大型工程机械车辆,最佳应用场景是两轮电动车与汽车启动电池。铁铬液流电池与钠离子电池都可以应用于储能场景,但前者未来预期成本较低,容量与功率相互独立,在储能系统配置中更加灵活,预期充放电循环寿命更长,可达20000次以上,但储能能量密度低,循环效率相对较低。
总的来说,在大规模储能领域,铁铬液流电池在循环寿命、安全性等方面具有一定优势,且成本较低;而钠离子电池在能量密度、工作温度范围等方面表现较好,且其成本也有较大的下降空间。但钠离子电池目前还处于产业化初期,其实际性能和成本还需要进一步验证和优化。