內(nèi)容概況:隨著技術(shù)相對成熟、成本逐步下降,鈉硫電池市場應(yīng)用增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年我國鈉硫電池市場銷售規(guī)模達(dá)到4367.8萬元,同比增長51.3%,但2022年相關(guān)政策出臺,鈉硫電池市場大幅下降至1498.8萬元。2022年國內(nèi)鈉硫電池產(chǎn)品均價(jià)下降約為1245.5元/kwh。未來鈉硫電池還需要進(jìn)一步開發(fā)與提升,提高電池系統(tǒng)的安全性是關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:鈉硫電池、電化學(xué)儲能
一、鈉硫電池綜述
鈉硫電池(Sodium-Sulfur Battery,簡稱Na-S電池)是一種高溫電池,它使用鈉(Na)和硫(S)之間的化學(xué)反應(yīng)來存儲和釋放電能。這種電池具有一些獨(dú)特的特性,使其在特定應(yīng)用中非常有用。從電化學(xué)儲能主流形式來看(除開鋰電池),由于價(jià)格便宜,鉛碳電池成為過去主流技術(shù),廣泛應(yīng)用于后備電源,但由于循環(huán)壽命短、能量密度低、造成污染等問題,目前使用逐漸減少。鈉硫電池最大優(yōu)點(diǎn)在于資源稟賦較高,其原材料鈉、硫比較容易獲得,缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高,約為2000元/kWh,且存在安全隱患。液流電池由于電解液的原材料多樣,有許多發(fā)展路徑,目前全釩液流較為成熟,美國的Primus和ESS公司在鋅溴液流上有所突破,已取得金融機(jī)構(gòu)和政府部門資金支持。
鈉硫電池系統(tǒng)成本約為2000-2500元/千瓦時(shí),相對大部分儲能技術(shù)都較低,但離大規(guī)模商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)仍有距離。此外,由于電池使用液態(tài)鈉且在高溫下運(yùn)行,一旦陶瓷電介質(zhì)發(fā)生受損破裂形成短路,將引發(fā)電池燃燒產(chǎn)生重大安全事故。鈉硫電池的制備工藝通常涉及多個步驟,包括制備電極材料、組裝電池單元以及充放電等操作。
二、鈉硫電池行業(yè)相關(guān)政策梳理
由于2022年鋰鹽價(jià)格高企和國內(nèi)鋰礦對外高度依賴,鈉離子電池近年來受到了政策大力支持。國家各部委出臺了多項(xiàng)政策鼓勵多種儲能技術(shù)并行發(fā)展,如國家發(fā)改委和能源局2022年1月發(fā)布的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》指出,要積極研發(fā)儲備鈉離子電池等技術(shù)。廣東省人民政府3月份發(fā)布了《廣東省推動新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指導(dǎo)意見中指出擬加強(qiáng)鈉鹽以及水系鈉離子電池等技術(shù)攻關(guān),提升能量密度,解決壽命短、放電快等技術(shù)問題。
三、鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀
鈉離子電池可分為鈉硫電池、水系鈉離子電池、有機(jī)鈉離子電池、固態(tài)鈉離子電池。鈉硫電池主要以金屬鈉作為負(fù)極、非金屬硫作為正極、β-A12O3陶瓷管同時(shí)充當(dāng)電解質(zhì)和隔膜,是目前唯一同時(shí)具備大容量和高能量密度的儲能電池。從產(chǎn)業(yè)鏈來看,鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈也主要包括上游的原材料、中游的電芯及電池以及下游的應(yīng)用。鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與鋰離子電池類似,其主要差異表現(xiàn)在上游正、負(fù)極材料以及中游電池廠的技術(shù)能力。鈉離子電池下游應(yīng)用主要包括動力和儲能兩大方向。
目前我國鈉離子電池行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)前期,未來成熟應(yīng)用市場為電動兩輪車市場和電化學(xué)儲能市場。從兩輪電動車行業(yè)市場現(xiàn)狀來看,國內(nèi)市場兩輪電動車銷量極大的受地方新國標(biāo)政策的執(zhí)行力度影響,據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年中國兩輪電動車銷量約5010萬輛,同比增長15.2%。我國電動兩輪車市場規(guī)模龐大,且鈉離子電池成本較鋰離子電池成本低,未來電動兩輪車市場鈉離子電池應(yīng)用潛力大。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《中國鈉硫電池行業(yè)市場運(yùn)營格局及未來前景分析報(bào)告》
四、鈉硫電池行業(yè)現(xiàn)狀分析
2022年全球儲能行業(yè)發(fā)展迅猛,根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,截至2022年底,全球已投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到237.2GW。其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比首次低于80%,新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到45.75GW,同比增長80.4%。國內(nèi)市場方面,截至2022年底,中國已投運(yùn)電力儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW,占全球市場總規(guī)模的25%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比同樣首次低于80%,2022年同比下降8.3個百分點(diǎn)。國內(nèi)新型儲能保持高增長姿態(tài),2022年中國新型儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模模首次突破10GW,達(dá)到13.1GW/27.1GWh,功率規(guī)模年增長率達(dá)128%,能量規(guī)模年增長率達(dá)141%。
從細(xì)分市場來看,鋰電池儲能占據(jù)新型儲能市場絕對主導(dǎo)地位,2022年全球鋰電池在新型儲能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比達(dá)到94.4%,較2021年上升3.5個百分點(diǎn)。其次,鈉硫電池在2021年全球新型儲能裝機(jī)規(guī)模占比達(dá)到2.0%,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模約為507MW,但2022年由于納系電池部分產(chǎn)品在市場上應(yīng)用,鈉硫電池占比下降,裝機(jī)規(guī)模不足500MW。根據(jù)國家《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池,預(yù)計(jì)未來鈉硫電池或?qū)⒏嘤糜谛⌒蛢δ軋鼍?,在安全問題未解決的前提下,市場應(yīng)用占比較難提升。
從國內(nèi)鈉硫電池市場現(xiàn)狀來看,隨著技術(shù)相對成熟、成本逐步下降,鈉硫電池市場應(yīng)用增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年我國鈉硫電池市場銷售規(guī)模達(dá)到4367.8萬元,同比增長51.3%,但2022年相關(guān)政策出臺,鈉硫電池市場大幅下降至1498.8萬元。2022年國內(nèi)鈉硫電池產(chǎn)品均價(jià)下降約為1245.5元/kwh。未來鈉硫電池還需要進(jìn)一步開發(fā)與提升,提高電池系統(tǒng)的安全性是關(guān)鍵。
五、鈉硫電池行業(yè)未來發(fā)展趨勢
鈉硫電池能量高、壽命長,是大型可再生能源儲能、電網(wǎng)負(fù)荷平定和大功率應(yīng)急電源的首選電池。目前,國內(nèi)還沒有建成鈉硫儲能電站。大容量儲能鈉硫電池還處于示范階段,另外保溫箱控制、模塊集成、BMS和PCS技術(shù)成熟度在進(jìn)一步提高中。行業(yè)未來發(fā)展趨勢如下:
1、安全性改進(jìn)。研究人員和制造商一直在努力改進(jìn)鈉硫電池的安全性,以減少高溫操作可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。這可能包括改進(jìn)電池設(shè)計(jì),采用更安全的電解質(zhì)和材料,以及開發(fā)更有效的熱管理系統(tǒng)。隨著這些安全性改進(jìn)的實(shí)施,鈉硫電池的應(yīng)用范圍可能會擴(kuò)大。
2、增加循環(huán)壽命。鈉硫電池的循環(huán)壽命是一個重要的考慮因素,特別是在電網(wǎng)儲能和交通運(yùn)輸領(lǐng)域。通過優(yōu)化電極材料、改進(jìn)電解質(zhì)和控制操作條件,可以增加電池的循環(huán)壽命,提高其經(jīng)濟(jì)性。
3、拓寬下游應(yīng)用。盡管鈉硫電池受到一些限制,但在特定領(lǐng)域仍有應(yīng)用潛力。例如,可以用于電網(wǎng)儲能、可再生能源集成、電動公共交通工具等領(lǐng)域,特別是當(dāng)需要高能量密度和長壽命時(shí)。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(yhcgw.cn)發(fā)布的《中國鈉硫電池行業(yè)市場運(yùn)營格局及未來前景分析報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動態(tài)。
2025-2031年中國鈉硫電池行業(yè)市場運(yùn)營格局及未來前景分析報(bào)告
《2025-2031年中國鈉硫電池行業(yè)市場運(yùn)營格局及未來前景分析報(bào)告》共十四章,包含2025-2031年鈉硫電池行業(yè)前景展望,2025-2031年鈉硫電池行業(yè)投資機(jī)會與風(fēng)險(xiǎn)分析,2025-2031年鈉硫電池行業(yè)盈利模式與投資策略分析等內(nèi)容。
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