中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十四屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)“CIES”）在杭州國(guó)際博覽中心召開(kāi)。
CIES大會(huì)以“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲(chǔ)能新發(fā)展”為主題，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、國(guó)際市場(chǎng)、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線(xiàn)上注冊(cè)嘉賓將參加本屆CIES大會(huì)，儲(chǔ)能網(wǎng)視頻號(hào)線(xiàn)上直播11萬(wàn)人參與觀(guān)看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證、飛輪儲(chǔ)能、液流電池、熔鹽儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日上午，維科技術(shù)股份有限公司研究院執(zhí)行院長(zhǎng)杜晨樹(shù)受邀在新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成解決方案專(zhuān)場(chǎng)（下）分享主題報(bào)告，報(bào)告題目為《 新型電化學(xué)儲(chǔ)能電池—鈉離子電池開(kāi)發(fā)介紹》。以下為報(bào)告主要內(nèi)容：
杜晨樹(shù)：各位嘉賓、各位專(zhuān)家上午好！
在今天上午各位專(zhuān)家的報(bào)告中，我們從宏觀(guān)講到微觀(guān)，從外部到內(nèi)部，實(shí)際也是從電網(wǎng)到集成，再到模組，最后到電芯，我們是做電芯及新能源電源整體解決方案的企業(yè)，我們深知電芯作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件的重要性，所以我今天分享的主題是《新型電化學(xué)儲(chǔ)能電池-鈉電開(kāi)發(fā)與示范應(yīng)用》。
我的報(bào)告分4個(gè)部分：
第一部分：鈉離子電池的開(kāi)發(fā)背景。
第二部分：鈉電產(chǎn)品介紹與示范應(yīng)用介紹。
第三部分：鈉電及鈉電產(chǎn)業(yè)化的未來(lái)規(guī)劃。
第四部分：維科技術(shù)公司介紹。
隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，電化學(xué)儲(chǔ)能在整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的占比越來(lái)越高，電化學(xué)儲(chǔ)能目前主流的是鋰離子電池，近期像全釩液流，氫能，固態(tài)電池，以及鈉電池也都蓬勃發(fā)展。我們今天引入的主題就是鈉離子電池。
首先介紹鈉離子電池的開(kāi)發(fā)背景。在鋰離子電池發(fā)展這么成熟的情況下，為什么要引入鈉離子電池作為備選方案？答案顯而易見(jiàn)，近年來(lái)，隨著2021年碳酸鋰的價(jià)格從10萬(wàn)/噸漲到60萬(wàn)/噸，整個(gè)鋰電市場(chǎng)價(jià)格急速上揚(yáng)，造成儲(chǔ)能電芯的資源緊缺和成本壓力。為何出現(xiàn)這一現(xiàn)象？簡(jiǎn)而言之，根據(jù)相關(guān)資料，我國(guó)的鋰資源占全球的7%，然而我國(guó)的新能源市場(chǎng)總共占到了全球70%,，涵蓋了動(dòng)力汽車(chē)，儲(chǔ)能電池，3C數(shù)碼等領(lǐng)域。換言之，我們用7%的鋰資源養(yǎng)活70%的新能源市場(chǎng)，而這正是鋰資源“卡脖子”的瓶頸所在。
此時(shí)我們推出了鈉離子電池并非偶然。鈉離子電池和鋰離子電池工作原理是接近的，可謂同日而生。因?yàn)殇囯x子電池在早期主要應(yīng)用在消費(fèi)品、動(dòng)力電池領(lǐng)域，對(duì)能量密度有要求，這種情況下鋰離子電池具有明顯優(yōu)勢(shì)。2021年后，鈉離子電池因其資源和成本上的優(yōu)勢(shì)得到了推動(dòng)和快速發(fā)展，同時(shí)，我們?cè)谘邪l(fā)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)鈉離子電池在某些性能上有突出表現(xiàn)，因此，我們將重點(diǎn)探討鈉離子電池的特性和優(yōu)勢(shì)，以及其在未來(lái)的發(fā)展前景。
首先鈉離子電池在資源與成本上的具有明顯優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池需要鋰，鋰資源是欠缺的。鋰電池同時(shí)需要很多貴金屬元素，對(duì)于鈉離子電池不需要太多的高價(jià)值的金屬元素。從正極角度講鈉離子資源解決了資源和成本的問(wèn)題。
在負(fù)極材料上，鋰電池用的負(fù)極主要是石墨，很多高端的石墨原料譬如針狀焦石油焦，等仍需要依賴(lài)于進(jìn)口。同時(shí)石墨化的溫度在3000度左右，需要很高的電能消耗。而鈉離子電池用的硬碳材料，來(lái)源廣泛，在很多東西都可以做硬碳的來(lái)源，像木材，植物的秸稈，椰子殼等。因此從原料端看資源非常廣泛。再而硬碳合成溫度大概1300-1400度，節(jié)省大量電能。綜上，鈉離子電池相對(duì)鋰電池在資源和成本上有比較大的優(yōu)勢(shì)。
鈉離子電池之所以在過(guò)去兩年內(nèi)迅速發(fā)展，除了工藝路線(xiàn)、設(shè)備與鋰電池的高度兼容，僅需稍作調(diào)整參數(shù)，還有一個(gè)重要因素是國(guó)家政策的支持。我國(guó)看到鋰資源稀缺是我們面臨的瓶頸問(wèn)題，因此在“十四五”規(guī)劃中提出了大力發(fā)展新型電化學(xué)儲(chǔ)能電池的政策，而鈉離子電池正是新型儲(chǔ)能電池的重要代表之一。
鈉離子電池與市面上幾類(lèi)比較常電池做比較：
和鉛酸電池相比，鈉離子電池目前除了成本，其他性能方面都要優(yōu)于鉛酸電池的，包括能量密度，循環(huán)壽命，低溫都是優(yōu)于鉛酸電池的。
和磷酸鐵鋰比，鈉離子電池在能量密度上比磷酸鐵鋰有一點(diǎn)劣勢(shì)，磷酸鐵鋰做到120-180Wh/Kg，鈉離子電池做到100-160Wh/Kg，然而磷酸鐵鋰電池不管是正極磷酸鐵鋰還是負(fù)極石墨，都已經(jīng)發(fā)揮到了極限，能量密度已經(jīng)到了瓶頸。鈉離子從2021年才開(kāi)始快速的發(fā)展，到現(xiàn)在僅僅利用了三年，能量密度已經(jīng)到了140-150 Wh/Kg，甚至160 Wh/Kg，而鈉離子電池正極還可以經(jīng)過(guò)電壓提升，脫出更多的鈉，獲得更高的能量密度。負(fù)極材料硬碳它理論是500mAh/g，我們現(xiàn)在應(yīng)用只有300 mAh/g，可以看到鈉離子電池有很大的能量密度的提升空間。
同時(shí)，在循環(huán)壽命方面，磷酸鐵鋰電池可達(dá)到6000次循環(huán)，而鈉離子電池目前設(shè)計(jì)可達(dá)5000次以上。
此外，低溫性能是鈉離子電池最突出的優(yōu)勢(shì)之一。負(fù)40度的低溫環(huán)境下，磷酸鐵鋰是很難放電的，鈉離子電池在負(fù)40度條件下可以放出85%的電量，可以說(shuō)低溫對(duì)鈉離子電池容量基本上是沒(méi)有太大的損失。
綜上所述。從資源角度來(lái)看，未來(lái)的新型能源必然是既經(jīng)濟(jì)又具備一定突出性能的。
第二部分，維科鈉電池開(kāi)發(fā)與示范應(yīng)用介紹。
首先，方形大鋁殼類(lèi)產(chǎn)品，主要應(yīng)用在儲(chǔ)能端。
能量密度到了140Wh/Kg（實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)），在中試已經(jīng)到了150 Wh/Kg，在研發(fā)層面的已經(jīng)到了160 Wh/Kg，已經(jīng)接近磷酸鐵鋰的狀態(tài)。這也是我們研發(fā)一代，儲(chǔ)備一代的一個(gè)原則。
低溫放電溫度可以在負(fù)40度環(huán)境下可以做到接近80%的電量，循環(huán)壽命5000次是100%的DOD，考慮到儲(chǔ)能端很多是80%-90%的充放，可以標(biāo)到6000次以上。這種應(yīng)用特別適合在北方，相比磷酸鐵鋰，不管是二輪車(chē)的還是電動(dòng)車(chē)的，到冬天續(xù)航都會(huì)打折扣，然而鈉離子電池則可避免續(xù)航焦慮。
循環(huán)壽命上，考慮系統(tǒng)端90%的DOD，我們可以做到6000次以上，這個(gè)指標(biāo)基本上可以迎合目前儲(chǔ)能的需求。
2023年，維科技術(shù)首發(fā)四款鈉電最新產(chǎn)品，包括兩款方形鋁殼鈉電池和兩款圓柱鈉電池。
第一款是方形鋁殼5016118，鈉電目前量產(chǎn)為75Ah，研發(fā)已經(jīng)做到80Ah，主要用在戶(hù)儲(chǔ)、工程車(chē)和部分UPS電源。
第二部分是方形鋁殼72173207，電池容量為230Ah，能量密度140Wh/Kg。主要應(yīng)用在大儲(chǔ)和工商儲(chǔ)上，公司在近期會(huì)有很多大儲(chǔ)和工商儲(chǔ)的項(xiàng)目會(huì)落地，主要里面搭載的就是這款電芯。
另外兩款為圓柱電池，主要用在二輪車(chē)和電動(dòng)工具領(lǐng)域。
除了電芯制造，維科還積極參與集成端的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，例如電芯級(jí)的消防系統(tǒng)，已經(jīng)申請(qǐng)了專(zhuān)利。
我們不僅是電池制造商，更是新能源電源整體解決方案的專(zhuān)家！
在集成端，我們需要特別關(guān)注幾個(gè)方面：
首先是容量。相較于磷酸鐵鋰電池，鈉電池的能量密度稍低，但我們有很大的提升空間。此外，鈉電池的電壓范圍較寬，需要與相匹配的PCS逆變器進(jìn)行配合。
其次是散熱問(wèn)題。在恒功率使用情況下，鈉電池的充電發(fā)熱較小，主要發(fā)熱集中在放電端。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要特別注意散熱方案。
第三個(gè)方面是能量效率。我們特別重視能量效率，因?yàn)樗葐误w的容量更為關(guān)鍵。提升能量效率可以減少發(fā)熱功率，節(jié)約系統(tǒng)成本，并使整個(gè)空調(diào)散熱等空間得以節(jié)省，為整個(gè)系統(tǒng)的成本節(jié)約提供可能。
第三部分：鈉電及鈉電產(chǎn)業(yè)化的未來(lái)規(guī)劃。
發(fā)展規(guī)劃：靠近市場(chǎng)與客戶(hù)為原則，以服務(wù)當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)客戶(hù)為目標(biāo)，以多基地產(chǎn)業(yè)布局為戰(zhàn)略支持。
市場(chǎng)方向：主要聚焦于寒冷地區(qū)電力儲(chǔ)能和配套系統(tǒng)，大規(guī)模的儲(chǔ)能電站及存儲(chǔ)系統(tǒng)的解決方案，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)和系統(tǒng)集成等領(lǐng)域。
第四部分：維科技術(shù)公司介紹。
維科技術(shù)股份有限公司（股票代碼：600152）隸屬于中國(guó)民營(yíng)企業(yè)500強(qiáng)、中國(guó)制造業(yè)500強(qiáng)的維科控股集團(tuán)股份有限公司，于1998年在A股上市，深耕新能源賽道20余年，是行業(yè)領(lǐng)先的集鋰電池/鈉電池研發(fā)、制造、銷(xiāo)售及服務(wù)于一體的科技型企業(yè)。公司聚焦“3C數(shù)碼、儲(chǔ)能、小動(dòng)力”三大核心產(chǎn)業(yè)，致力于成為全球最可靠的新能源供應(yīng)商和電源整體解決方案專(zhuān)家！
公司擁有寧波、東莞、南昌三大智能制造基地，擁有省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、國(guó)家級(jí)院士工作站、博士后科研工作站等科研平臺(tái)，在鈉電、石墨烯、硅負(fù)極等新型材料的研究應(yīng)用上具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，承擔(dān)了多項(xiàng)省市級(jí)重大科技專(zhuān)項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)工作。
維科技術(shù)在2019年與上海交大開(kāi)展合作，為其開(kāi)發(fā)完成的鈉電材料試制成功了第一批鈉電池，技術(shù)指標(biāo)超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)期，是我國(guó)最早鈉電工藝開(kāi)發(fā)企業(yè)之一。2022年初，維科技術(shù)研究院成立鈉電研發(fā)中心，積極探索鈉電池科研領(lǐng)域，進(jìn)行鈉電產(chǎn)業(yè)化研究，并于23年5月27日，成功實(shí)現(xiàn)維科鈉電一期項(xiàng)目量產(chǎn)。目前，公司已經(jīng)研發(fā)了能量密度150wh/kg、循環(huán)6000次以上的鈉電技術(shù)。
維科將與時(shí)代同行，技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為發(fā)展內(nèi)驅(qū)力，不斷的開(kāi)拓市場(chǎng)，為用戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)，高效的電池產(chǎn)品和綜合的解決方案。
我的報(bào)告到此結(jié)束，感謝大家，謝謝！
