中全新能源：中國鈉電硬科技突圍之路

俄羅斯工程院外籍院士 中全新能源、鈉谷新能源董事長(cháng)：中國鈉電硬科技突圍之路

《2023中國鈉離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》據研究預測，2023年將會(huì )是鈉電池量產(chǎn)元年，預計全年出貨量達12GWh。到2025年，應用于3C、動(dòng)力及儲能領(lǐng)域的鈉電池規模分別為5/45/50GWh，總出貨量將達100GWh。到2030年，鈉電市場(chǎng)規模將超過(guò)1TWh。在鈉離子電池創(chuàng )新專(zhuān)場(chǎng)中，博磊達易寧波、珈鈉能源 制造總監 樸金丹、亮見(jiàn)鈉電 董事長(cháng) 賴(lài)見(jiàn)、美達瑞 董事長(cháng) 韓珽、昆侖材料研發(fā)總監 申海鵬、鈉谷新能源董事長(cháng)俄羅斯工程院外籍院士 馬昕等嘉賓也分別發(fā)表了精彩演講，并就《鈉離子電池未來(lái)主流技術(shù)路線(xiàn)判斷及材料體系探討》進(jìn)行了觀(guān)點(diǎn)碰撞。

江蘇泰興鈉谷新能源董事長(cháng)/CTO 俄羅斯工程院外籍院士 馬昕 表示，從鈉電來(lái)講，我們認為它是一個(gè)新體系材料的代表，不要僅僅認為它是低成本材料補充鐵鋰，而是把它當成真正的新體系材料之一，重新去探索它。

鈉電的幾大優(yōu)勢中，有一個(gè)優(yōu)勢鈉電在固態(tài)電池有大的優(yōu)勢，鈉電更容易做固態(tài)電池;

另外，鈉資源儲量豐富，分布比較均勻，成本低廉。

鈉離子電池可以運用以前的鋰離子電池生產(chǎn)設備。

鈉本身作為金屬的合金華反應，它不和鋁發(fā)生合金化反應，正負極都可以采用廉價(jià)的鋁箔，可應用于固體電池。

鈉電的溶劑化性能很好，具有很好的離子擴散能力，也有很好的離子導電率，高溫性能低溫性能尤其好。

安全性測試里面，我們的鈉電池在鋰電池同樣的測試條件中，目前還沒(méi)有發(fā)現著(zhù)火的情況，無(wú)論是擠壓，還是熱箱，都可以通過(guò)安全測驗。

馬昕院士表示，目前已經(jīng)可以給合作伙伴提供國際標準18650-1.3ah、1.4ah的電池送樣，這些電池都具有高安全性和較高能量密度。我們的這款量產(chǎn)鈉電池的這個(gè)水平在已知的產(chǎn)品中還沒(méi)有報道過(guò)。我們是鈉電硬科技公司，可望把我們已經(jīng)成熟的軍品級及動(dòng)力電池的成功技術(shù)突破在鈉電上也同樣實(shí)現。我們希望和行業(yè)合作伙伴、投資機構迅速緊密合作，把鈉電作為新體系電池發(fā)展起來(lái)。




《鈉離子電池未來(lái)主流技術(shù)路線(xiàn)判斷及材料體系探討》圓桌對話(huà)實(shí)錄截選：

馬昕：鈉電和鋰電一樣，不同的應用場(chǎng)景有不同的技術(shù)要求。比如硫酸鐵鈉只能做到100瓦時(shí)每公斤，這屬于低成本的應用。無(wú)論哪一種應用，都要解決鈉電和鋰電根本不同的問(wèn)題，鋰電池做到1萬(wàn)次的循環(huán)沒(méi)有問(wèn)題，但是鈉電都是2千次，預測都是6千次，大家沒(méi)有解決這些科學(xué)問(wèn)題，到底怎么補充氟化鋰，所以鈉電還有很多工作要做，無(wú)論是哪一個(gè)技術(shù)路線(xiàn)，只要有適合的市場(chǎng)，解決了自己的問(wèn)題，都是好的。

韓珽：美達瑞主要做的是層狀氧化物，還有聚陰離子型和普魯士藍，我比較看好層狀氧化物，為什么呢？因為層狀氧化物的鈉電理論能量、理論循環(huán)要好于鋰電池，我們行業(yè)內在預測的循環(huán)，把電壓如果放到3.8V的上限電壓的話(huà)，它的循環(huán)是可以跑到8千次左右。我們不討論是否量產(chǎn)，實(shí)驗室能跑出這樣的數據，將來(lái)量產(chǎn)肯定是能夠實(shí)現的。將來(lái)層狀氧化物也能夠做到8千到1萬(wàn)次，甚至更高，這個(gè)我是有信心的。鈉材料的層狀氧化物和鋰的層狀氧化物很大的區別是，鈉材用的都是很便宜，唯一貴一點(diǎn)的是鎳，但是鎳的用量也小于鋰電的三元材料，最終鈉電池的層狀氧化物的價(jià)格和其他的兩條路線(xiàn)差異沒(méi)有那么大，到2025年可以把價(jià)格做到3萬(wàn)以?xún)?，這是我們做過(guò)測算的，是可以實(shí)現的。在這種情況下，和其他路線(xiàn)相比，我們其他的優(yōu)勢就體現出來(lái)了。

樸金丹：我也談一下我個(gè)人的看法，從產(chǎn)業(yè)化角度來(lái)講，層狀氧化物已經(jīng)可以算成半產(chǎn)業(yè)化的狀態(tài)，因為研究的人很多，所以它的問(wèn)題最容易被攻克，當然現在也做得很好。如果從產(chǎn)業(yè)化的角度來(lái)講，層狀氧化物是很有希望快速達成產(chǎn)業(yè)化，基于對于珈鈉能源的信任，我也認為短期內能夠達到產(chǎn)業(yè)化的接單。

上午很多嘉賓也提到，鈉離子電池的窗口期比較短，整個(gè)產(chǎn)業(yè)界來(lái)講，希望鈉離子電池能夠盡快推向市場(chǎng)，能夠在一些領(lǐng)域有所信心?，F在看上去更容易量產(chǎn)的兩種路線(xiàn)，前期會(huì )占優(yōu)勢，后期三種路線(xiàn)都是有可能的，因為從鋰電池研發(fā)的過(guò)程來(lái)看，從早期的磷酸鐵鋰，包括碳酸鋰，包括硅碳都碰到過(guò)一些問(wèn)題，但是隨著(zhù)十幾年或者是二十年的發(fā)展，這些問(wèn)題都逐步得到了解決，只是需要給它時(shí)間，我們希望另外兩種材料能夠盡快的進(jìn)入市場(chǎng)。

王建興：我也簡(jiǎn)單分享一下，前面幾位專(zhuān)家也介紹到了層狀氧化物和低成本的硬碳目前一兩年就會(huì )成熟。鋰電十幾年前最開(kāi)使用高鎳811的材料，現在811已經(jīng)很成熟，但是十幾年前，我應該是最早一批用這個(gè)材料的。以此經(jīng)驗來(lái)看，鈉離子電池的正負極面臨的問(wèn)題，應該在兩三年內，靠這么多同仁的智慧、付出，都會(huì )解決，這些本質(zhì)上不是科學(xué)問(wèn)題。

但是工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如何快速的成熟發(fā)展起來(lái)，我認為有一件事情很重要，從材料到電芯，到pack，到客戶(hù)終端的電機電控的聯(lián)動(dòng)非常重要、非常關(guān)鍵。為什么？因為每一種電池體系的充放電的特點(diǎn)都不一樣。我是直接做客戶(hù)的，石墨稀都是和大廠(chǎng)一起開(kāi)發(fā)，這件事情要想快速做成熟，不是材料做成熟就可以，也不是電芯測試OK就可以，而是需要從頭到尾整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的配合，包括下游兩兩輪車(chē)，兩輪車(chē)原來(lái)用鉛酸電池，它的電機、電控、保護板、設計都要改，適用于鈉離子電池，如果這個(gè)做不成，電芯做得再好也沒(méi)有用，因為客戶(hù)用不起來(lái)。

希望上下游可以聯(lián)動(dòng)起來(lái)，材料才能快速的成熟，電芯也能夠快速的成熟，客戶(hù)的終端設計、BMS的設計也能夠匹配鈉離子電池的特點(diǎn)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)才有可能快速的起來(lái)。

申海鵬：昆侖材料是做電解液的，我在昆侖里是做研發(fā)的，我從研發(fā)技術(shù)的角度，從電解液的角度來(lái)談一下鈉離子電池的發(fā)展。

電解液是這幾大主材里面比較特殊的一個(gè)，它幾乎和所有的部件接觸，所以它對每一種材料的兼容性、匹配性是很重要的。當然，鋰離子電池的電解液研究得比較成熟，在正極或者是在負極，在界面上發(fā)生的反應。當然鈉電方面，我們還有很多工作要做。

另外，有一些激勵性的東西，可能要和學(xué)界一起來(lái)做，因為企業(yè)著(zhù)重是在于應用端，我們和上下游也有很多合作，應用方面，從配合的角度來(lái)看，能解決脹氣等問(wèn)題，但和鋰電相比，做起來(lái)還是有比較大的差距，包括研究的方法也不一樣，比如現在我們做研究，有時(shí)候我們自己做電池也做得不專(zhuān)業(yè)，所以還是希望和上下游一起來(lái)多做一些合作的項目，然后更好的推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，從而解決上下游都遇到的問(wèn)題。成本方面，我感覺(jué)比較有信心，當然也要靠和上下游一起努力，比如很多是可以共用的，比如添加劑。鋰鹽方面也不是太大的問(wèn)題，因為工藝基本上是一樣的，如果它量上不去，成本也會(huì )是一個(gè)麻煩，如果量上去之后，我專(zhuān)業(yè)的拿幾條線(xiàn)去做六氟磷酸鈉，做鈉鹽，成本也會(huì )下得比較快。電解液從產(chǎn)能、上下游，一起努力，爭取把產(chǎn)業(yè)給做好。

易寧波：聽(tīng)了各位前輩的分享，我感到非常開(kāi)心，今天這場(chǎng)論壇不僅僅是一個(gè)產(chǎn)業(yè)化的，更是結合了學(xué)術(shù)界。從我的本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，我從學(xué)校出來(lái)以后，一直在考慮，國內做任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)，要從學(xué)術(shù)的底層思維去思考，我現在在博磊達，比如我們的總經(jīng)理也是一個(gè)博士，我們探討過(guò)這個(gè)問(wèn)題，今天的圓桌主題，我們去年就做了相應的探討，我們到底應該選什么樣的體系，我們做電池應該要怎么選擇？

我從我的角度來(lái)談點(diǎn)我的意見(jiàn)。目前來(lái)看，正極就是層狀氧化物走在前面，產(chǎn)業(yè)化比較成熟，科研已經(jīng)做到了一定的階段，可以往產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。另外兩種也會(huì )慢慢跟上，我的合作伙伴等都做這方面的開(kāi)發(fā)，我相信他們接下來(lái)也會(huì )不斷涌現出來(lái)。負極材料方面，也是結合我們去年的探討，因為大家都是材料背景，材料確定性的是更好的，我們當時(shí)也結合大家的研究現狀，合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)材料，因為它有確定性，硬碳走在前面的基礎上，未來(lái)我們的B級也會(huì )逐漸推向產(chǎn)業(yè)化，而且是更高性能的，在提高能量密度以及循環(huán)安全性方面也是不錯的材料，有感興趣的朋友，咱們可以接下來(lái)繼續探討。

賴(lài)見(jiàn)：我個(gè)人也有一些心得，我覺(jué)得從電池來(lái)說(shuō)，是從液態(tài)開(kāi)始做，然后是半固態(tài)，比如昆明大學(xué)的梁教授直接做到了終端，是從鈉電全固態(tài)開(kāi)始做。從材料來(lái)說(shuō)，我們必須要劃分領(lǐng)域，層狀氧化物用在低速車(chē)，而且產(chǎn)業(yè)化也比較快，還有啟停等，還有乘用車(chē)，比如寧德時(shí)代就會(huì )選擇普魯士藍或者是普魯士白。而大型儲能或者是家庭儲能，可能就會(huì )選擇今后循環(huán)壽命比較長(cháng)、克容量比較低的聚陰離子體系。從負極來(lái)說(shuō)，大家選擇的是硬碳或者是軟碳，無(wú)論是硬碳還是軟碳，首先要解決的是克容量偏低等問(wèn)題。

現場(chǎng)提問(wèn)：我想問(wèn)一下昆侖的申總，正負極里面，成本最高的是鹽，其次是溶劑跟添加劑，無(wú)論是對于鋰鹽還是鈉鹽都是這樣的。未來(lái)發(fā)展上的技術(shù)難題主要是在添加劑還是鹽類(lèi)？關(guān)于降成本方面，在這3個(gè)方面，哪一個(gè)降成本的空間會(huì )比較大？

申海鵬：你剛才講的成本問(wèn)題，從現在來(lái)看，鈉鹽所占的比例應該是最大的，但是它的長(cháng)期趨勢是往下下降的，因為現在還沒(méi)有量產(chǎn)化，或者我們的批量還不夠大，如果專(zhuān)門(mén)用一條線(xiàn)去做六氟磷酸鈉的話(huà)，我做出來(lái)的東西市場(chǎng)消納不了，這樣就會(huì )有一個(gè)反復切換的過(guò)程，這也會(huì )引起整個(gè)生產(chǎn)鈉鹽、鋰鹽的成本會(huì )變得非常高。但是如果說(shuō)，我們的市場(chǎng)逐漸起來(lái)了，我用專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)去做，這樣的話(huà)成本會(huì )降低很多。

鈉鹽的確有幾種不同的鈉鹽，現在從市場(chǎng)了解來(lái)看，六氟磷酸鈉居多，還有其他幾個(gè)鈉鹽也有不同的特性，這要根據具體的電池設計來(lái)選用，因為很多也還在探索。

溶劑，我們搞電解液設計，首先要選擇最基本的體系，也就是鹽和溶劑的體系，如果這個(gè)體系選擇不對，后面的添加劑怎么調也很藍解決問(wèn)題。我們也不能說(shuō)哪一個(gè)更重要，還是要根據電池的設計、正負極的選材、電池實(shí)際的性能的要求，因為有的電壓充得比較高一些，有的做到4點(diǎn)幾伏，而有的電壓低一點(diǎn)，這樣的問(wèn)題就少一點(diǎn)。

成本，目前來(lái)看，或者是后面來(lái)看，鹽的成本肯定還是占比較大的。

現場(chǎng)提問(wèn)：我知道溶劑的量比較多，比如同一款電解液，它的成本還是鹽、溶劑、添加劑。

申海鵬：鹽還是占主要的成本，這是根據它的生產(chǎn)特點(diǎn)所決定的，包括它本身原料的成本。因為電解液的制造成本，不是一個(gè)瓶頸。

現場(chǎng)提問(wèn)：關(guān)于鈉鹽未來(lái)的技術(shù)難度上，會(huì )側重在鹽還是添加劑、還是溶劑？

申海鵬：剛才我已經(jīng)講了，我們還是得根據電池的體系來(lái)選擇鹽和溶劑的體系，這個(gè)體系要先選擇比較合適的體系，如果這個(gè)體系選擇不好的話(huà)，添加劑再怎么選其實(shí)也很難把電解液做好，是在這個(gè)基礎上選擇了之后，添加劑才會(huì )起到比較好的作用，包括提高它的首效，抑制它的產(chǎn)氣和提高循環(huán)方面。

現場(chǎng)提問(wèn)：未來(lái)添加劑是不是還有很大的空間？

申海鵬：對，這個(gè)還是有很大的空間。

現場(chǎng)提問(wèn)2：我想問(wèn)韓總剛才所說(shuō)的2萬(wàn)一噸的測算邏輯。

韓珽：我們是做正極材料為主，為什么我們會(huì )把負極定為2萬(wàn)呢？主要是倒推，成本不是關(guān)注于跟自己的友商相比，而是要服務(wù)好自己的客戶(hù)，客戶(hù)要去算他們的成本，倒推的話(huà)，負極到2025年得到的反饋可以做到2萬(wàn)以?xún)?，而現在有沒(méi)有人能做到？有的人認為是可以做到的，前提是原材料，鋰電池里面負極的成本差異很大，它是不是有價(jià)值高的應用場(chǎng)景？會(huì )有，但是市場(chǎng)上對價(jià)格很敏感的話(huà)，可能采用的原材料成本，比如說(shuō)煤基的可能只有幾百塊錢(qián)，也有人進(jìn)行測算，把加工成本加在一起可以控制到2萬(wàn)以?xún)?。我講的是基于到2025年，想把成本壓到2毛錢(qián)，必須要做到這一點(diǎn)，我們給自己設立一個(gè)目標，然后往這個(gè)方向去努力，我相信可能有人能夠做到。