3月19日，國內首套新型水系鈉離子電池組在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內成功并網試運行，標志著水系鈉離子電池研發邁入實用化新階段。該產品由國網安徽省電力有限公司淮南供電公司(以下簡稱“淮南供電公司”)牽頭主導，復旦大學、中國科學技術大學、江蘇理工學院共同參與研發。

“水系鈉離子電池具有安全性高、綠色環保和成本低等優勢，是傳統鉛酸蓄電池的理想替代品，未來應用場景十分廣闊。”3月26日，淮南供電公司總經理戴忠接受科技日報記者采訪時說。

比較優勢明顯

在國家能源局新型儲能示范項目水系離子電池聯合實驗室內，幾位工人正緊張有序地生產新型水系鈉離子電池。“這里是我們的中試基地，每天小批量生產大約100塊電池。”聯合實驗室技術負責人、江蘇理工學院副教授毛武濤對記者說。

毛武濤介紹，相較于目前在變電站內廣泛使用的鉛酸蓄電池，水系鈉離子電池具有不燃不爆、綠色無污染、使用壽命長、無需通過充放電保持電池活性等顯著優勢。

“水系鈉離子電池的電解質是水，由鈉離子在正負極之間來回移動，從而完成充放電。即使火燒、刺穿、水洗，都不會發生自燃自爆事故，解決了鋰離子電池最受關注的安全問題。”毛武濤說。

此外，相比于鉛酸電池，水系鈉離子電池更省錢。“兩者的裝機成本基本一致，但是水系鈉離子電池的使用壽命是10—15年，而鉛酸電池每3年需要更換，且采購成本和人工成本較高。”毛武濤說。

2024年1月，由淮南供電公司牽頭建設的“安徽省淮南市山南高新區水系鈉離子電池儲能示范項目”被國家能源局納入新型儲能試點示范項目之一。立項后，淮南供電公司聯合相關高校建立了水系離子電池聯合實驗室。經過小試、中試，水系鈉離子電池實現批量化產出，且性能穩定。

應用領域廣闊

3月25日，記者來到淮南市220千伏辛東變電站，了解新型水系鈉離子電池組的運行情況。

“電池組由3組128只電池單元并聯形成，總容量達66千瓦時。在變電站內交流供電系統異常時，它將為保護裝置提供不間斷后備電源供應。”淮南供電公司變電檢修中心自動化一班副班長蔣旭對記者說。

蔣旭介紹，配套設計的新一代電池監測系統和直流充電系統，可實現電池組浮充和均充的自動投入，以及電壓、溫度、內阻、容量的采集監測和數據傳輸報警等功能。

戴忠介紹，水系鈉離子電池除了可以替代變電站的傳統鉛酸蓄電池，還有多種應用場景。一是可在光伏滲透率較高的臺區搭建分布式儲能系統，保障供電安全;二是可在普通居民用戶家中試點多場景戶用儲能，探索配網側移峰填谷;三是可以作為低速電動自行車的電池，解決充電時易燃易爆問題，保障使用安全等;四是可以用于大規模集中式儲能，解決安全風險問題。

“下一步，我們將持續跟蹤測試電池組在變電站內應用情況，定期對監測數據進行分析，為后續電池改進迭代、技術標準制定提供數據支撐，為推廣積累經驗。同時，我們將依托示范項目，不斷豐富水系鈉離子儲能的應用場景，加速推進大規模儲能應用進程。”戴忠表示。