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钠硫电池五大关键问题解析

目前,针对钠硫电池存在一些质疑的声音,认为钠硫电池短期内难以真正实现商用。为

此,《科学时报》记者就这些问题采访钠硫电池的研发人

——中科院上海硅酸盐所研究员温

兆银、刘宇,高级工程师曹佳弟等人。

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,如果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,产生

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

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