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传统化石能源的短缺以及温室气体的排放成为人类社会未来发展需要解决的最重要的问题之一。能源多样化,尤其是风能、太阳能和海洋能等可再生能源的有效利用逐渐为人们所关注。然而,这些可再生能源发电受季节、气象、时间和地域条件的影响具有明显的不连续、不稳定性。发电的出力波动较大,可调节性差,结果导致发电机组安装后无法并网,有的即使接上了网,也因为当地电网无法消纳而被迫停机。随着可再生能源快速发展,电网接入能力将面临巨大挑战。推进可再生能源发电技术的普及应用,建立包括高效储能技术在内的智能电网,提高对可再生能源发电的兼容量和能源利用效率是解决我国能源安全、实现节能减排目标的重要途径,是国民经济可持续发展的重大需求。
随着电动汽车和智能电网建设的加速推进,储能技术的发展也成为目前全球最热点的研究领域之一,储能电池是目前电动汽车和智能电网的主要瓶颈技术。多国政府将大规模储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术。美国政府2009年宣布将出资34亿美元启动美国“智能电网”项目建设,加上民间配套投资,整个投资将达80亿美元。2009年11月末,在美国能源部制定的关于智能电网资助计划中,规模储能技术项目资金支持力度达1.85亿美元。我国政府高度重视储能技术的研究开发与实际应用,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》将储能技术列为重要研究内容。国家电网已在2010年之前完成了智能电网的规划与试点工作,计划到2020年,全面建成统一的坚强智能电网。储能作为提高智能电网对可再生能源发电兼容量的重要手段和实现智能电网能量双向互动的中枢和纽带,是智能电网建设中的关键技术之一。
在动力电池方面,锂离子电池具有高比能、高电压、高效率、无自放电、无记忆效应等优点而成为首选,但是金属锂在地球上丰度仅为17~20μg/g,金属钠作为仅次于锂的第二轻的金属元素,丰度高达2.3%~2.8%,比锂高4~5个数量级。
从这个角度来说,将钠应用于储能技术领域,具有商业化和可持续利用的巨大潜力和优势。钠硫电池、钠-氯化镍电池(ZEBRA电池)和钠-空气电池等一类以金属钠作为负极,通过钠离子在正负极之间传导和得失电子而实现电能和化学能转换的电池,可统称为钠电池。钠电池作为一类重要的储能电池,在某些方面具有一定的优势,钠硫电池、钠-氯化镍电池等已经形成了一定规模的产业和实际应用。钠电池对化学电源的发展正起到越来越重要的作用。
本文将对钠硫电池、ZEBRA电池和钠-空气电池等钠电池的研究和开发现状进行综述,介绍各种钠电池的工作原理、结构和性能特性以及目前研发的进展,分析它们面临的主要问题,最后指出它们今后的发展趋势。
1钠硫电池
钠硫电池是一种最典型的钠电池,1968年福特公司公开了钠硫电池的发明专利。典型的设计为管式结构,如图1所示,电池由作为固体电解质和隔膜的beta-氧化铝陶瓷管、钠负极、硫正极、集流体以及密封组件组成。管式钠硫电池的工作温度为300~350℃,典型的充放电反应为
电池在350℃下的工作电压为1.78~2.076V。虽然目前大容量管式钠硫电池已由日本NGK公司商业化,但由于钠硫电池的制造成本较高,正、负极活性物质的腐蚀性强,电池对固体电解质、电池结构和运行条件的要求苛刻,因此钠硫电池仍然需要进一步开发与提升,降低成本,提高电池系统的安全性,这也促使人们对钠硫电池技术加快研发,从根本上改善电池的安全性。同时,中温平板式和常温钠硫电池已列为部分研发机构的关注内容之一。
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北极星储能网获悉,6月26日,天能股份披露投资者关系活动记录表,说明了公司钠离子电池、固态电池等前沿技术领域目前最新进展情况。在钠离子电池领域,公司针对小动力和储能市场,成功研发出一款能量密度达到160Wh/kg的高性能层状氧化物钠电软包电芯。此外,公司还成功开发出首款能量密度95Wh/kg的聚阴
6月17日,天津滨海高新技术产业开发区管理委员会发布关于《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法(征求意见稿)》及实施细则公开征求意见的通知。文件提到,对在各类先进电池、风电风热、光伏光热、氢能、生物质能、海洋能和地热能,以及各类型的新型材料、电力电气
北极星售电网获悉,6月17日,天津滨海高新技术产业开发区管理委员会发布关于《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法(征求意见稿)》及实施细则公开征求意见的通知。其中《天津滨海高新区促进新能源、新材料、新型电力集群融合创新高质量发展办法》,文件明确,对新
北极星储能网获悉,山东高速鲁东新能源有限公司共享储能电站项目施工总承包招标公告发布,项目位于山东威海,招标人为山东高速鲁东新能源有限公司。占地面积约50亩,220KV并网,与接入点距离约0.8km。储能电池选用195MW磷酸铁锂电池,搭配5MW磷酸铁钠电池。项目接受联合体投标。文件见下:
随着储能的应用场景越来越多样,储能的生命力也更“鲜活”。机遇常常伴随挑战,储能领域也正经历着从“价格竞争”向“价值回归”的蜕变阵痛之中,储能产品的安全与效率面临更严峻的考验。01、新挑战、新机遇、新市场2025年4月,欧洲一场大规模停电使西班牙、法国、葡萄牙和德国等多个国家的医疗、交通
最近,江苏省规模最大的工业园区级微电网在常州武进高新区创新产业园投运,该微电网由常州滨湖建设发展集团有限公司与国网常州供电公司合作建设,供能面积达37万平方米,年用电量约4200万千瓦时,建设1.61兆瓦分布式光伏,可为楼宇、厂房等提供稳定可靠的绿色能源供应。读完这则消息,笔者生出许多感慨
北极星储能网获悉,6月5日,永杰新材在投资者互动平台表示,公司目前主要生产1系、3系、4系、5系、6系、8系铝合金板带箔,产品主要应用于锂电池、电子电器、车辆轻量化等领域。在市场拓展方面,公司围绕锂电池、消费电子等重点领域,将持续挖掘国内外优质客户资源,把握新兴客户的成长机遇,逐步实现向
据德国媒体“BneIntelliNews”报道,5月28日,玻利维亚位于NorLipez的法院裁定立即暂停玻利维亚国家锂业公司与中国和俄罗斯公司的锂矿特许权交易,禁止开展与协议相关的任何行政或运营活动,直至司法程序终结。这一决定导致去年玻利维亚国家锂业公司与宁德时代子公司香港CBC和俄罗斯UraniumOne集团签署
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近日,中广核新能源各项目建设现场,紧盯目标任务,聚力冲刺攻坚,多个项目陆续完成带电、并网。01中广核新疆和田洛浦500兆瓦光伏治沙示范项目一次带电成功近日,中广核新疆和田洛浦500兆瓦光伏治沙示范项目220千伏升压站一次带电成功,为项目全容量并网发电奠定坚实基础。该项目位于新疆和田地区洛浦
5月25日,我国首个大型锂钠混合储能站——南方电网宝池储能站在文山壮族苗族自治州丘北县正式投产。宝池储能站属于国家新型储能试点示范项目,也是云南省首批集中共享新型储能试点示范项目,装机规模200兆瓦/400兆瓦时,按照每天两充两放测算,电站每年可调节电量5.8亿千瓦时,相当于近27万户居民一年
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
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2005年前后,SmartGrid概念出现,欧美的SmartGrid选择了配网智能化、微电网、分布式电源、虚拟电厂的路径。中国的SmartGrid更强调集中投资,集中管理,特高压+风光大基地。路径没有对错,中国和欧美选择了当时各自合适的发展路线。时过境迁,新型电力系统的挑战,不仅来自“双高”,也就是高比例可再生
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粤港澳大湾区公共算力服务平台正式启动、韶关数投华为联合创新实验室等一批科创平台上线或揭牌、涵盖AI应用等领域的30余个重磅项目签约落地……6月13日,第四届粤港澳大湾区(广东)算力产业大会暨第三届中国算力网大会在广东韶关隆重举行。作为全国十大算力集群之一,全国一体化算力网络粤港澳大湾区
北极星储能网获悉,6月24日,林洋能源在投资者互动平台上表示,截至目前,公司已使用自有资金通过集中竞价交易方式实施了三期回购股份方案,累计使用资金约5.6亿元,回购了82,870,581股股份。2024年3月21日,公司控股股东华虹电子基于对公司未来持续稳定发展的坚定信心及对公司长期投资价值的认可,发
北极星售电网获悉,6月24日,国家能源局山东监管办发布关于征求《山东省新能源和新型并网主体涉网安全能力提升工作方案》意见的函。文件提出,强化虚拟电厂运行管理。纳入涉网安全管理范围的虚拟电厂应接受电力调度机构统一调度,按月向电力调度机构提交可调节资源清单和变更申请,月内原则上不得随意
AI赋能电力产业:变革、挑战与对策中国海油集团能源经济研究院韩广忠王建明近年来,人工智能(AI)技术正以前所未有的速度改变着各行各业,全球电力产业无疑成为获得益处与遭受冲击最为明显的领域之一。从能源生产、输配到消费管理,AI正在全方位推动产业升级,促进数字化转型,并为实现低碳发展和可持
能源与产业协同转型推进中国式现代化全球能源互联网发展合作组织副秘书长周原冰在全面推进中国式现代化的新征程上,能源与产业转型升级已成为落实“双碳”目标、实现高质量发展、打造国际竞争新优势的关键抓手。今年是“十四五”规划收官之年,也是“十五五”规划谋篇布局之年,值此承前启后的关键节点
近日,国家重点研发计划“用户侧燃料电池微网集成与主动支撑电网关键技术”项目示范工程在广州国际氢能产业园正式开工建设。该项目由广东电网公司广州供电局牵头,预计将在2026年建成国内规模最大“向上支撑电网、向下服务用户”氢热电高效联供燃料电池微网,热电联供综合效率超90%,达国际领先水平。
美国海岸警卫队拍摄的“MorningMidas”号近日,持续燃烧十余天的汽车运输船“MorningMidas”号最终沉没,此次事故再次将电动汽车海上运输的火灾风险推至舆论焦点。国际船舶管理公司ZodiacMaritime当地时间6月24日发布声明称,旗下的“晨曦迈达斯”号(MorningMidas)滚装汽车运输船因火灾导致船体进水
20日,河北省充换电产业协会成立大会在石家庄召开。河北省发改委、省民政厅、省工信厅、省交通厅、省市场监管局、省机关事务管理局、省消防救援总队等有关部门负责同志以及各地市充换电行业主管部门、运营企业代表等100余人参加大会。大会审议通过《河北省充换电产业协会章程》等制度文件,并选举产生
北极星储能网获悉,6月23日上午,甘肃兰州生态创新城新型储能西北区域总部项目现场,工人们正在进行展示中心土建收尾和管网铺设工作。该项目是成都罗宾汉新能源科技有限公司在兰州生态创新城规划建设的罗宾汉新型储能西北区域总部项目,计划投资6.2亿元,投放2000台移动储充机器人,日均解决超1万台新
近日,安徽亳州市发展和改革委员会、国网安徽省电力有限公司亳州供电公司发布关于印发2025年亳州电网迎峰度夏电力负荷管理方案的通知。2025年迎峰度夏期间,亳州电网预计最大负荷约340万千瓦,同比增长11.66%(2024迎峰度夏年最大304.5万千瓦)。亳州市大中型企业少,峰期居民负荷占比65%以上,可调控
北极星储能网获悉,6月26日消息,宁波前湾新区经济和信息化局发布《2025年宁波前湾新区电力保供专项补贴实施方案》,《方案》提到,临时性区域调峰(虚拟电厂)补贴标准,在响应下达时段内有效响应,有市场出清补贴价格的在浙江省电力交易平台成交价格基础上新区财政另外补2元/千瓦时,区域自发邀约响
6月26日,浙江省丽水市景宁畲族自治县发展和改革局等4部门发布关于印发《景宁畲族自治县电力负荷管控措施和绿电近零碳微电网群建设补贴实施办法》的通知,对2025年至2028年迎峰度夏(冬)期间,注册地在景宁县,企业有效参与由供电公司发起的移峰填谷、集中检修且拥有独立用电户号、满足计量采集要求的
进入智能化时代,当每度电都学会“思考”,能源系统的变革才真正开始。今天,在全球能源结构与电力系统转型的浪潮中,人工智能(AI)技术正成为不可或缺的关键“破局者”,让能源系统迎来前所未有的“数字觉醒”。6月20-21日,以“人工智能深化协同,能源科技求索创新”为主题的2025国家能源互联网大会
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
2025年6月25日,广州汽车集团股份有限公司与广州市公共交通集团有限公司战略合作协议签订仪式在广汽集团番禺总部举行。此次签约是双方深化合作的新起点,标志着双方在公共交通领域开启了协同创新、融合发展的新篇章。广汽集团董事长、总经理冯兴亚,广州公交集团董事长覃海宁,广汽集团副总经理高锐,
北极星售电网获悉,6月20日,贵州电力交易中心关于印发南方区域电力市场贵州省内配套交易规则及实施细则的通知。其中《南方区域电力市场贵州省内配套市场注册实施细则》提到,虚拟电厂(含负荷聚合商)经营主体基本条件(1)与电网企业签订负荷确认协议或并网调度协议,接入新型电力负荷管理系统或电力调
电化学储能系统在电力系统中的应用场景大致可以分为5类,分别是源侧、网侧(主网)、台区(配网)、工商业以及户用储能。在这些场景中,储能有不同的接入位置,根据市场主体与电网公司的产权分界点来区分,可以把源侧、工商业以及户用都放置于表后的区域,可称为表后大小储,因为这些接入场景中,除了
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