钠硫电池面对着什么问题?

2021-03-15      973 次浏览

问题一:安全问题


安全问题更准确地说应该是运行可靠性的问题。


质疑:钠硫电池的运行温度在300~350℃之间,假如陶瓷电介质一旦破损形成短路,高温的液态钠和硫就会直接接触,发生剧烈的放热反应,出现2000℃的高温,相当危险。


温兆银:NGK公司从1992年示范运行至今,在日本已经运行了100多座钠硫电池储能电站,18年期间只发生过一次起火事故,并在消防队到达之前自行熄灭,被评定为轻微事故。


从钠硫电池实现商用之后,日本媒体进行了大量的宣传报道,希望改变公众的观念,接受钠硫电池。


事实上,任何储能系统都是能量聚集系统,都存在安全隐患。由于采用陶瓷做固体隔膜,没有气体存在,因此不会爆炸。跟某些其他电池比起来,钠硫电池事故率很低。


钠和硫一旦直接接触,存在安全隐患,因此我们在结构设计上采取了很多安全措施,层层设防,保证即使陶瓷损害也不会简单接触、即使电池损坏也不会简单外溢。


硅酸盐所的钠硫电池目前没有发生过安全事故,正在进行长期运行的可靠性验证。


问题二:寿命问题


一旦使用实用化材料和部件,产品寿命能达到10年。


质疑:寿命短影响其性价比,难以商用。


温兆银:钠硫电池和其他电池不同,没有任何副反应,活性物质可以被可逆的利用而不被损耗。由于金属零部件在硫以及硫化物介质中高温下长时间工作会有腐蚀,影响其寿命,所以钠硫电池的金属部件都采用了特殊的防腐蚀措施进行保护。


硅酸盐所目前实验的钠硫电池的寿命期望值是8年,初期的退化衰减水平基本和日本相近。一旦到产业化阶段,材料与电池的一致性得到解决,电池寿命可达到10年以上,目前日本产品的水平是15年左右。


问题三:温度问题


模块具有很好的保温功能,能维持一段时间的低功率运行。


质疑:钠硫电池在300℃才能启动,存在保温耗能的问题,启动时间长在一定程度上限制了其应用。


曹佳弟:钠硫电池在充电时吸收能量,要额外的电能加热,在放电的同时放热,足以维持运行所需的温度。


同时,硅酸盐所研发的电池模块具有很好的保温功能,在没有供电加热的情况下也能长时间保温。目前NGK公司的产品从运行温度冷却到室温大约要半个月时间,在断电后的一个星期还能维持低功率运行。


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