钠离子电池创新有望破解“沙戈荒”储能难题
钠离子电池创新 有望破解“沙戈荒”储能难题
2026年11月09日 03:04
储能是发展 新能源 的关键支撑，也是推动能源绿色低碳转型、构建新型 电力 系统不可或缺的核心环节。
近年来，在甘肃省河西走廊的沙漠、戈壁、荒漠地区，一座座大型风光基地拔地而起，成为我国能源绿色转型的重要阵地。然而， 新能源 发电固有的波动性与间歇性，叠加“沙戈荒”地区大温差、强风沙的严酷环境，使储能设备的适配性成为制约 新能源 高效消纳与电网安全稳定的关键课题之一。
针对“沙戈荒”地区已建成及规划中的大型新能源基地所面临的极端环境工况，以及电网调峰运营的核心需求，兰州大学材料与能源学院彭尚龙教授团队通过技术攻关，开发出低成本宽温域磷酸焦磷酸铁钠 钠离子电池 正极材料，为西北高寒地区大规模储能提供了兼顾宽温域、安全性与经济性的新方案。
攻克痛点：以材料创新突破高寒储能技术难关
随着新能源装机规模持续扩大，储能技术已成为提升新能源利用效能的重要支撑，而 电池 材料则是储能技术的核心组成部分。
锂 离子 电池 是当前最为普遍使用的 电池 材料。人们日常使用的手机、充电宝等产品，都以 锂 离子电池作为能量供给来源。
然而，在甘肃“沙戈荒”地区，最低气温可达零下20摄氏度，最高气温40摄氏度以上，加之风沙侵蚀强烈，传统 锂 离子储能电池面临性能衰减明显、安全风险上升等问题。此外，我国锂资源对外依存度高，供需关系和开采工艺等原因导致其成本近年来不断上涨，促使业界不断寻求新型储能技术。
钠则是地壳中含量排名第六的元素，主要以盐类形态广泛分布于陆地与海洋环境中。相较于锂离子电池， 钠离子电池 具备安全稳定、循环寿命长、充放电倍率优异等多重优势。同时，我国丰富的钠盐资源，使 钠离子电池 成为大规模、经济高效储能中极具前景的选择。
彭尚龙介绍，学界公认，钠离子电池的磷酸焦磷酸铁钠正极材料内部有一种稳定的三维骨架结构，能反复充放电，安全性高，低温下也能正常工作，尤其适配西北高寒地区严苛的自然条件。
数据显示，在甘肃高寒地区兆瓦级储能项目中，160Ah钠电芯能在零下40摄氏度的环境条件下，将能量效率保持在80.5%，年节省温控成本超20万度电。
链式协同：以产学研用深度融合推动产业落地
钠离子电池是高寒地区储能的最优解之一。但据兰州大学材料与能源学院博士李成昱介绍，想把磷酸焦磷酸铁钠正极材料做成适用的储能产品，还有几个“绊脚石”，比如相纯度不够高、反应动力学差、在空气中容易“闹脾气”等，这些问题限制了它走向实际应用。
对此，彭尚龙团队聚焦液相制备工艺，通过喷雾干燥调控前驱体形貌和碳分布，提升材料一致性；从磷酸焦磷酸铁钠正极材料的微观结构入手，采用掺杂改性、碳复合包覆、晶相优化等多策略协同攻关，在保持材料高稳定性的同时显著提升低温容量保持率，使其更好适配西北高寒地区的反复充放电工况。
彭尚龙深知，科技成果转化，关键在于打通从实验室到生产线的“最后一公里”。单一的技术突破不足以支撑产业的蓬勃发展，必须构建起从原材料到产业验证和应用示范的完整创新链条。
为此，他带领团队联合金川集团、中科海钠、 华润电力 等 行业龙头 企业，搭建起产学研用协同创新平台。在中国工程院院士陈立泉牵头的中国工程院院地合作重点项目的支持下，兰州大学发挥科研优势，攻克关键材料技术；金川集团依托甘肃丰富的矿产资源禀赋，保障原材料本地化供给；中科海钠发挥电芯制造能力，实现技术工程化转化； 华润电力 则提供“沙戈荒”新能源基地的真实应用场景，进行调峰实战验证。
如今，在我国大容量电化学电池储能电站里，“锂钠互补”的组合得到验证： 锂电池 反应迅速，如短跑运动员般可高效完成电网调频任务；钠离子电池则承担长时调峰工作，即便在夜间低温环境中仍能稳定输出电能，恰似耐力型长跑健将。两者组合既兼顾了调频与长时调峰需求，也在降低电站成本的同时，大幅提升了运行效率。
这种全链条要素的整合，不仅实现了技术从实验室研发走向工程化落地，更推动了钠离子电池原材料在甘肃的本地化供给，提升了区域产业竞争力。
陈立泉认为，甘肃省 风能 、 太阳能 资源富集，是我国重要的新能源生产基地、储备基地和输出基地。结合甘肃省资源禀赋、能源结构和产业基础，布局钠离子电池产业，对于推动甘肃由“风光大省”向“风光强省”迈进，培育新能源产业新的增长点，具有重要的现实意义和战略价值。
在陈立泉指导下，彭尚龙带领团队系统调研国内外钠离子电池全产业链发展现状及甘肃省新能源资源、原材料基础和储能应用场景，研究提出钠离子电池产业发展目标、重点方向、实施路径和政策措施，并通过一系列智库服务与政策咨询，推动钠电池产业在甘肃生根发芽。
着眼未来：以自主创新驱动能源绿色转型
当前，全球能源绿色低碳转型已进入深水区。储能作为破解风光新能源间歇性、波动性难题的关键支撑技术，已成为能源转型的核心抓手与新质生产力培育的重要赛道。
2025年，工业和信息化部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》，聚焦新型电池、储能技术及相关配套器件制造领域，旨在推动新型储能制造业高端化、智能化、绿色化发展。记者注意到，文件中提到，要聚焦长寿命、高比能、宽温域、高功率发展方向，推动大规模钠离子电池储能系统集成及应用技术攻关。
不久前，由工信部牵头制定的两项储能钠电池国家标准对外发布。在标准化体系加速完善的同时，多家龙头企业参与布局，覆盖关键材料、电池制造、系统集成等全产业链环节，钠离子电池的商业化落地已在多个细分场景跑出实绩。
彭尚龙表示，未来，钠离子电池凭借资源自主、低成本、高安全、宽温域等特性，将在AI算力中心、零碳园区、绿电直供等对安全性要求更高的场景上，与锂离子电池形成互补。钠离子电池不仅是一种技术补充，更是中国应对锂资源对外依存度过高的回应。
（文章来源：经济参考报）