鐵鈉電瓶技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化前景

鐵鈉電瓶技術(shù)突破：新能源產(chǎn)業(yè)迎來(lái)低成本、高安全儲(chǔ)能新選擇

在全球能源轉(zhuǎn)型與碳中和目標(biāo)推動(dòng)下，新型電池技術(shù)研發(fā)持續(xù)加速。近日，我國(guó)多家企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合宣布，鐵鈉電池（Iron-Sodium Battery）關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展，有望為新能源儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車領(lǐng)域提供更安全、更低成本的解決方案。這一突破被業(yè)內(nèi)視為對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池市場(chǎng)格局的潛在挑戰(zhàn)。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：資源豐富、成本低廉、安全性高

鐵鈉電池是一種以鈉離子（Na?）為電荷載體、鐵基材料為關(guān)鍵電極的新型二次電池。與主流鋰離子電池相比，其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于：  

1. 資源易獲?。衡c在地殼中儲(chǔ)量豐富（約為鋰的420倍），且鐵元素成本極低，可大幅減少對(duì)鋰、鈷、鎳等稀缺資源的依賴；  

2. 安全性突出：鐵鈉電池在高溫和過(guò)充/放電條件下穩(wěn)定性更強(qiáng)，熱失控風(fēng)險(xiǎn)有效低于鋰電；  

3. 環(huán)保屬性：電池材料無(wú)毒且易回收，全生命周期碳排放較鋰電降低30%以上。  

據(jù)寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司（CATL）披露，其較新研發(fā)的鐵鈉電池能量密度已提升至160Wh/kg，接近磷酸鐵鋰電池水平，且低溫性能優(yōu)異（-20℃容量保持率超85%），可滿足北方地區(qū)冬季儲(chǔ)能需求。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速：企業(yè)競(jìng)逐新賽道

2023年以來(lái)，鐵鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈布局明顯提速：  

   比亞迪 宣布投資50億元在湖北襄陽(yáng)建設(shè)全球前端個(gè)鐵鈉電池量產(chǎn)基地，規(guī)劃年產(chǎn)能10GWh，主要面向儲(chǔ)能電站和低速電動(dòng)車市場(chǎng)；  

   中科海鈉 與華陽(yáng)集團(tuán)合作開發(fā)的1MWh鐵鈉電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已在山西并網(wǎng)試運(yùn)行，實(shí)測(cè)循環(huán)壽命超4000次；  

   寧德時(shí)代  計(jì)劃2024年推出車規(guī)級(jí)鐵鈉電池樣品，目標(biāo)應(yīng)用于A0級(jí)電動(dòng)汽車。  

行業(yè)分析機(jī)構(gòu)GGII預(yù)測(cè)，到2030年，鐵鈉電池在全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的滲透率有望達(dá)15%，市場(chǎng)規(guī)模突破千億元。

政策支持與挑戰(zhàn)并存 

我國(guó)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》已將鈉離子電池列為重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)。然而，鐵鈉電池的規(guī)?；瘧?yīng)用仍需突破兩大瓶頸：  

1. 能量密度天花板：目前仍低于三元鋰電池（250-300Wh/kg），限制其在長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用；  

2.產(chǎn)業(yè)鏈配套不足：鈉電池隔膜、電解液等材料尚未形成成熟供應(yīng)鏈。  

對(duì)此，我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高指出：“鐵鈉電池并非要替代鋰電，而是開辟差異化市場(chǎng)。其在儲(chǔ)能、兩輪車、低端乘用車等場(chǎng)景的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)將加速商業(yè)化落地。”

未來(lái)展望：或重塑全球儲(chǔ)能格局

隨著技術(shù)迭代和成本下降，鐵鈉電池有望在5-10年內(nèi)成為儲(chǔ)能領(lǐng)域的“平價(jià)解決方案”。業(yè)界呼吁加快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、完善回收體系，推動(dòng)這一“雙碳”目標(biāo)下的關(guān)鍵技術(shù)真正走向大規(guī)模應(yīng)用。  

    鈉資源全球分布均勻，中國(guó)儲(chǔ)量占比超22%，可減少地緣對(duì)供應(yīng)鏈的影響。  

   特斯拉2023年投資者日提及“關(guān)注鈉基電池技術(shù)”，或開啟國(guó)際巨頭競(jìng)逐新賽道。