钠硫电池发展简史
但长期研究发现，钠硫电池作为储能电池优势明显，但作为电动汽车或其他移动电器的电源时却无法显示其优势，而且早期的研究也没有完全解决钠硫电池的安全性和可靠性问题，因此钠硫电池在车载能源中的应用最终被放弃。但钠硫电池由于具有比功率和能量高、原料成本低、温度稳定、不自放电等突出优点，成为市场上最有发展前景的储能电池。
钠硫电池的结构示意图钠硫电池的基本单元是单体电池，用于储能的单体电池最大容量达到了650Ah，功率大于120W W，多个单体电池组合成一个模块，模块的功率通常是几十千瓦，可以直接用于储能。根据功率输出的具体要求，模块可以叠加形成不同功率大小的储能站。目前商用钠硫电池寿命可达10 ~ 15年以上。
大容量管式钠硫电池是基于大规模静态储能。从1983开始，日本NGK公司和东京电力公司联合开发了这种电池，第一座钠硫电池示范储能电站从1992开始投入运行。其生产的管式钠硫电池循环寿命长，放电深度10%时达到42000次，90%时达到4500次左右。
目前，NGK的钠硫电池已成功应用于城市电网的储能。功率在500kW以上的钠硫电池储能电站超过200座，在日本等国投入商业示范运行，电站能效达到80%以上。
除了在日本大规模应用，还推广到了美国、加拿大、欧洲、西亚等国家和地区。储能站覆盖商业、工业、电力、供水、学校、医院等多个部门。
此外，钠硫电池储能站还应用于可再生能源的储能，以稳定风力发电的输出。例如在日本八角岛，400kW的钠硫电池储能系统与500kW的风力发电系统相匹配，保证了风力输出的完全稳定性，实现了与电网的安全连接。
目前，风力发电最大功率的34MW钠硫电池储能站正在运行，用于风电场的稳定输出。钠硫电池有望使电价达到32美分/千瓦时，成为最经济、最有前途的储能电池之一。
NGK的钠硫电池已广泛应用于以下几个方面:
①削峰填谷。在低用电时段储存电能，在用电高峰时段释放电能以满足需求。钠硫电池示范项目主要围绕这一应用；
②可再生能源并网。钠硫电池用于将风能和太阳能接入电网，大功率发电时储存能量，大功率用电时释放能量，提高电能质量；
③独立发电系统。用于偏远地区和海岛的独立发电系统，通常与新能源发电相结合；
④工业应用。企业用户使用钠硫电池，晚上充电，白天放电，节省电能，同时可以不间断供电，稳定企业电能质量。钠硫电池模块示意图
⑤输配电领域。用于提供无功支持，缓解输电阻塞，延缓输配电设备和变电站DC电源的扩容，提高配电网的稳定性，进而增强大电网的可靠性和安全性。
2010年，NGK公司钠硫电池产能比2009年增长50%，达到150MW。2009年，NGK分别与法国和阿联酋公司签署了150MW和300MW的供货合同。仅2009年，NGK公司的合同订单就达到600MW。目前，NGK公司的储能钠硫电池是唯一进入大规模商业应用的储能新技术，产品供不应求。
以中国科学院上海硅酸盐研究所为代表的我国钠硫电池研究，成功研制出6kW钠硫电池电动车。自2006年8月以来，上海硅酸盐研究所与上海电力公司合作，共同开发用于储能应用的钠硫电池。5438年6月+2007年10月成功研制出单体容量为650Ah的钠硫电池，并于2009年建成年产2MW的中试装置，可连续制备容量为650Ah的单体电池。该中试线涉及各类工艺和检测设备100余套，其中近2/3为自主研发，拥有多项自主知识产权，形成了独特的钠硫电池关键材料和电池评价技术。
目前电池的比能量达到150Wh/kg，电池前200次循环的劣化率为0.003%/次，与国外先进水平持平，目前单体电池整体水平接近NGK公司。2011、10年，上海电气集团、上海市电力公司、上海硅酸盐研究所正式成立“钠硫电池产业化公司”，建设钠硫电池生产线。预计2015年前钠硫电池年产能将达到50MW，成为全球第二大钠硫电池生产企业。
钠硫电池的主要技术难点是固体电解质β-氧化铝陶瓷管的制备。目前，高质量陶瓷管的批量自动化生产取得了很大进展，但产量仍然有限，成本仍然很高。
单体电池技术的另一个重要难点在于电池组件的密封。目前国内外已开发出适合β-或α-陶瓷导热系数的微晶玻璃材料作为密封材料，这也是降低单体电池成本的新途径。由于硫和硫化物的强腐蚀性，低成本耐腐蚀电极材料的研发也是单电池技术的研究重点之一。目前已经成功开发了一些可用于集流电极的耐腐蚀沉积层，如在廉价基底上沉积碳化物或陶瓷材料。
此外，改善钠硫电池电极与固体陶瓷电解质之间的界面极化也是提高电池电化学性能和安全性能的一个重要方面。
目前，钠硫电池的高制造成本、长期可靠性和大规模成套技术是其大规模应用的主要瓶颈。因此，钠硫电池的主要关键技术包括优质陶瓷管技术、电池组件密封技术、防腐电极材料技术和大型成套技术。
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