鈉硫電池行業(yè)市場發(fā)展前景調(diào)研分析預(yù)測

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鈉硫電池（NaS）作為一種新型化學(xué)電源，自問世以來已有了很大發(fā)展。鈉硫電池體積小、容量大、壽命長、效率高，在電力儲能中廣泛應(yīng)用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等儲能方面。通常情況下，鈉硫電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和外殼組成，與一般二次電池（鉛酸電池、鎳鎘電池等）不同，鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質(zhì)組成，負(fù)極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉，正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。固體電解質(zhì)兼隔膜由工作溫度在300～350度。在工作溫度下，鈉離子（）透過電解質(zhì)隔膜與S之間發(fā)生可逆反應(yīng)，形成能量的釋放和儲存。

鈉硫電池作為一種高能固體電解質(zhì)二次電池最早發(fā)明于20世紀(jì)60年代中期，早期的研究主要針對電動汽車的應(yīng)用目標(biāo)，包括美國的福特、日本的YUASA、英國的BBC以及鐵路實驗室、德國的ABB、美國的Mink公司等先后組裝了鈉硫電池電動汽車，并進(jìn)行了長期的路試但長期的研究發(fā)現(xiàn)，鈉硫電池作為儲能電池優(yōu)勢明顯，而用作電動汽車或其他移動器具的電源時，不能顯示其優(yōu)越性，且早期的研究并沒有完全解決鈉硫電池的安全可靠性問題，因此鈉硫電池在車用能源方面的應(yīng)用最終被人們放棄。然而，由于其高的比功率和比能量、低的原材料成本、溫度穩(wěn)定性以及無自放電等方面的突出優(yōu)勢，使得鈉硫電池成為目前最具市場活力和應(yīng)用前景的儲能電池。鈉硫電池單體的比能量高，可大電流、高功率放電，無放電污染、無振動、低噪聲，利于環(huán)境保護(hù)；鈉硫電池的理論比能量高達(dá)760Wh/kg，沒有自放電現(xiàn)象，放電效率幾乎可達(dá)100%；單體的額定電壓為2V，我國目前設(shè)計容量達(dá)到650Ah，功率120W以上；將多個單體電池組合后形成模塊。模塊的功率通常為幾十千瓦，通過模塊串聯(lián)可以很容易達(dá)到兆瓦級，直接用于大型儲能；循環(huán)充放電次數(shù)按300次/a(90%DOD)計算，其壽命可以達(dá)到15a左右；另外，其重量和體積僅為鉛酸電池的1/5～1/3。與其他蓄電池不同的是，鈉硫電池的工作溫度為290～360℃，要通過保溫箱進(jìn)行模塊封裝和集成。溫控系統(tǒng)的好壞直接影響到鈉硫電池的工作狀態(tài)和壽命。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國鈉硫電池行業(yè)市場分析及投資前景研究預(yù)測報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：目前NGK的鈉硫電池已經(jīng)成功地應(yīng)用于城市電網(wǎng)的儲能中，有200余座500?kW以上功率的鈉硫電池儲能電站，日本等國家投入商業(yè)化示范運行，電站的能量效率達(dá)到80%以上。除較大規(guī)模在日本應(yīng)用外，還已經(jīng)推廣到美國、加拿大、歐洲、西亞等國家和地區(qū)。儲能站覆蓋了商業(yè)、工業(yè)、電力、供水、學(xué)校、醫(yī)院等各個部門。此外，鈉硫電池儲能站還被應(yīng)用于可再生能源發(fā)電的儲能，對風(fēng)力發(fā)電等的輸出進(jìn)行穩(wěn)定。按2010年國家電網(wǎng)對清潔能源做出的預(yù)計，到2020年，我國風(fēng)電裝機(jī)和太陽能發(fā)電裝機(jī)將分別達(dá)到1.5億kW和2000萬kW，按20%的容量配置儲能，僅可再生能源發(fā)電領(lǐng)域就有3400萬kW的儲能市場需求。如果1000萬kW采用鈉硫電池，按15元/W估算，產(chǎn)值可以達(dá)到1500億元。隨著國內(nèi)鈉硫電池本體性能和保溫箱模塊集成技術(shù)的不斷提高，一旦實現(xiàn)商業(yè)化，則大型電力儲能項目會在短時間內(nèi)迅速增加。

大容量鈉硫電池在規(guī)模化儲能方面的成功應(yīng)用以及鈉與硫在資源上的優(yōu)勢，激發(fā)了人們對鈉硫電池更多新技術(shù)開發(fā)的熱情，鈉硫電池儲能技術(shù)的發(fā)展勢頭將在較長的時間內(nèi)繼續(xù)保持并不斷取得新進(jìn)展。