水系鈉離子電池是常溫鈉離子電池的一種,其原理是利用氫氧化鈉及氫氯化鈉兩種觸媒介質之間反應來運用電化學技術轉化成能量。與其他電池相比,水系鈉離子電池具有安全性高、資源豐富、結構簡單、重量輕、節能環保等諸多優勢,這些優勢使得水系鈉離子電池在儲能領域具有廣闊應用前景。
近年來,全球水系鈉離子電池研究熱情較高,隨著研究不斷深入,水系鈉離子電池正/負極材料也日漸豐富,其中正極材料包括金屬氧化物、普魯士藍衍生物、聚陰離子化合物、有機聚合物等;負極材料包括活性炭材料、普魯士藍類似物、NaTi2(PO4)3等。
水系鈉離子電池優勢明顯,但同時也存在一定局限性,如能量密度較低、電化學窗口窄、循環壽命短、儲鈉水系負極材料少等,受此限制,全球水系鈉離子電池產業進程較緩慢。總體來看,水系鈉離子電池在電極成型、正/負極材料選擇、水系高性能電解液開發等方面還存在較多技術難題有待突破。
根據新思界產業研究中心發布的《
2023-2027年水系鈉離子電池行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,基于安全、環保、資源豐富優勢,水系鈉離子電池也受到了全球多家企業和研究院高度關注,包括美國Natron Energy、美國Aquion、恩力能源科技、賁安能源、為方能源、中國科學院物理研究所等。
為方能源具備水系鈉離子電池、有機系鈉離子電池雙體系技術路線,鈉離子電池主要技術參數在國內處于領先水平。目前為方能源已在深圳光明區建成100MWh/年的鈉離子電芯中試產線,其中水系達50MWh。
賁安能源在中國及美國均設有開發中心,用于開展水系鈉鹽電池的材料、電芯和結構的研發工作。目前賁安能源水系鈉離子電池已經發展到第三代,即第三代BAP3系列,第三代BAP3系列額定容量達到120Ah。2021年10月,賁安能源與上海勘測設計院簽署供貨協議,為其提供2.5MW/6MWh水系鈉鹽電池儲能系統,2021年11月,無錫產線建成,具備100MWh水系鈉鹽電池生產能力。
新思界
行業分析人士表示,水系鈉離子電池優缺點明顯,優點在于安全、環保、資源豐富,缺點在于能量密度低、電化學窗口窄等,水系鈉離子電池性能提升空間較大。全球水系鈉離子電池研發熱情較高,未來隨著技術不斷突破、電極材料問題得到解決,水系鈉離子電池產業化進程有望加快。