中国科学院物理研究所清洁能源实验室在湖北潜江建起了一座百兆瓦时级的钠离子电池储能电站,这个电站算是一个“巨型充电宝”,一次充电就能存下十万度电,够一万两千户普通家庭用上一天。这次投运,不光是刷新了钠离子电池储能规模的世界纪录,更是表明咱们国家在能源关键技术上有自己的底气。 眼下全球能源格局在变,大家都在搞绿色转型,储能技术就成了建新型电力系统的核心部分。以前锂离子电池用得多,不过锂资源有限,价格也不稳,供应链也让人担心。钠离子电池出来后,给咱们破局提供了新选择。中国科学院物理研究所清洁能源实验室的主任胡勇胜就说,潜江这个项目能让咱们少依赖锂资源,通过资源替代把供应链弄得更稳、更自主。 潜江这个储能电站的意义可不光是体量大。跟市面上主流的锂电池比起来,它在好几个性能上都有大跨越。第一是温度适应性特别好。胡勇胜介绍说,就算是零下20度的低温环境下,这种电池还能保持90%的电量;在60度的高温里也能稳定工作。这个“宽温区”特性很好用,能减少对复杂温控设备的依赖和能耗,让它在“三北”地区那种严寒的地方或者是酷热地带都能用得上。 第二就是它能在电网里起“削峰填谷”的作用。它能把光伏、风电这些间歇性发出来的电在高峰时存起来,然后在用电高峰期再平稳地放出来。这样就缓解了输配电的压力,帮着电网更稳定地接纳更多的绿电。 要做成这个辉煌成果,背后的路可不好走。胡勇胜说最大的难关在于把材料、工艺到装备全都国产化。早期的钠离子电池能量密度不高、循环寿命也不行,研发团队没走别人的老路而是自己琢磨。 2014年的时候,团队发现了铜基层状材料里的高效可逆反应机制,弄出了国际首个铜铁锰基钠离子电池正极材料体系。这体系不用镍、钴这些贵金属,原料成本降下来了,循环稳定性还提高了。 负极材料攻关更难了一些。他们花了三年时间试了五百多种材料,最后利用咱们国家储量丰富的煤炭资源开发出了煤基硬碳产业化技术。这种负极材料容量大、循环性能好,成本也低。 把实验室里的样品变成工厂里的产品又是一场硬仗。团队跟装备企业一起联手,解决了烧结温度均匀性、浆料涂布表面张力这些生产难题。 这张新的“国际绿能名片”帮咱们在全球能源科技革命里抢占了先机。钠离子电池储能将来在规模储能、低速电动车这些领域会发挥大作用。随着技术优化和成本降低,它能给很多发展中国家提供一种绿色、经济又可靠的能源解决办法。