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引用
IRENA(2025),,国际可再生能源机构,阿布扎比.钠离子电池:一项技术简介
978-92-9260-697-8
可供下载:www.irena.org/publications .如需更多信息或提供反馈,请联系IRENA info@irena.org .
关于IRENA
国际可再生能源署(IRENA)是一个政府间组织,支持各国向可持续能源未来过渡,并作为国际合作的主要平台、卓越中心以及可再生能源政策、技术、资源和金融知识的宝库。IRENA促进各种形式的可再生能源的广泛采用和可持续利用,包括生物能源、地热能、水电、海洋能、太阳能和风能,以实现可持续发展、能源获取、能源安全和低碳经济增长与繁荣。www.irena.org
关于中电普瑞
中国电力科学研究院(CEPRI)是中国电力行业的多学科综合性研究机构,同时也是国家电网公司(SGCC)的下属研究机构。CEPRI活跃于与电力科学和业务相关的广泛研究领域,包括发电、输电和配电,供电和利用,电力项目设计、建设、调试、运行、监控和维护,以及可再生能源、新材料、能量转换、信息和通信技术等。
国家电网STATE GRID
中国电力科学研究院
CHIKA ELECTRICPOWER RESEARCH INSTITUTE
致谢
该报告由卡洛斯·鲁伊斯(前IRENA)、安克特琳·利普嫩(IRENA)、于冉、夏立兴和张力明(CEPRI)撰写。
valuable input was also prowided by IRENA and CEPRI colleagues:Francisco Boshel (ex -RENA),Luis Janeiro (ex-IRENA),Jnlei Feng,Zafar Samadov(IRENA),lsaac Elizondo Garcia(ex-IRENA)and Bin Zheng (CEPRI).
该草案也受益于外部专家的输入和评论,包括Rory McNulty和Catherine Peake(基准矿业情报)、Yonhuang Ye和Xinxin Zhang(宁德时代)以及Maximilian Fichtner(卡尔斯鲁厄理工学院)。
国际能源署对中国电力科学研究院(CEPRI)为准备本报告提供支持表示衷心感谢。
编辑和制作由弗朗西斯·菲尔德管理,得到了斯带芬妮·克拉克的支持。该报告由贾斯汀·弗朗什-布鲁斯进行校对编辑,设计由米格尔·安赫尔·拉莫斯(萨本尼托)负责。
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能源转型不仅依赖于可再生能源的广泛部署,还依赖于电池储能容量的提升。储能技术,包括电池,对于提高电力系统灵活性同时保持电网稳定至关重要。随着能源结构中可再生能源的比重不断增加,它们的重要性将持续增长。
电池也是推动交通领域转型的重要因素。预计到2050年,电动汽车(EV)将主导道路运输。随着转型加速,对固定应用和电动汽车中电池存储的需求日益增长,加剧了对电池关键材料供应的担忧。
存在多种电动汽车电池类型,其中锂离子电池(LIBs)因其长寿命、高能量密度以及快速供能的能力而占据主导地位。然而,2021-2022年的供应链中断以及最近的地缘政治紧张局势加剧了对LIB供应链韧性和可负担性的担忧,从而推动了人们对钠离子电池(SIBs)等替代化学体系的兴趣日益增长。
sib结构类似于lib,这允许制造商利用现有的知识和经验。与lib不同,sib依赖于从丰富的原材料(纯碱)中提取的钠化合物。例如其储量远超锂。这种丰富性表明SIBs可以帮助缓解供应链压力并多样化电池领域。
sibs是一种新兴技术,具有降低成本的潜力,并且性能参数正越来越多地与lib相当。作为一种不太成熟的技术,sibs仍有巨大的改进空间和更大的成本降低潜力,而lib则是一种更成熟和优化的技术,其潜在的效率提升空间可能有限。sibs的未来市场渗透将取决于其高效扩产的能力,同时与lib在成本和能量密度上相匹配。从长远来看,钠的更广泛地理分布也可能降低供应中断和价格波动风险。
SIB市场目前处于萌芽阶段,但在未来几年内可能会出现显著增长。到2025年,全球SIB生产能力可能达到每年70 GW
h,并扩展到到2030年每年近400 GWh(BMI,2025)。根据IRENA的1.5℃情景,到2030年全球电动汽车电池需求将
达到每年约4300 GWh(IRENA,2024a)。在符合1.5℃目标的情景下,根据当前假设,SIBs到2030年将占总电动汽车电池需求的不到10%。
仍需观察SIBs能否为LIBs发挥补充作用,或成为颠覆性替代品。它们最大的优势是钠的高天然丰度。材料供应广泛可以降低供应链风险,支持成本降低,并使SIBs成为LIBs的promising替代品。要充分开发这一潜力,在未来几年内改进关键性能指标—尤其是能量密度—至关重要。最近的公告表明进展迅速:2025年4月,CATL推出了其用于电动汽车的低电压和高电压SIBs量产系列Naxtra,能量密度为175Whkg,并实现充电续航500公里。如果创新继续推动这项技术的快速发展,SIBs将在道路运输行业的脱碳化中发挥重要作用。

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