俄羅斯工程院外籍院士 中全新能源、鈉谷新能源董事長：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》據(jù)研究預(yù)測，2023年將會是鈉電池量產(chǎn)元年，預(yù)計全年出貨量達12GWh。到2025年，應(yīng)用于3C、動力及儲能領(lǐng)域的鈉電池規(guī)模分別為5/45/50GWh，總出貨量將達100GWh。到2030年，鈉電市場規(guī)模將超過1TWh。在鈉離子電池創(chuàng)新專場中，博磊達易寧波、珈鈉能源 制造總監(jiān) 樸金丹、亮見鈉電 董事長 賴見、美達瑞 董事長 韓珽、昆侖材料研發(fā)總監(jiān) 申海鵬、鈉谷新能源董事長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《鈉離子電池未來主流技術(shù)路線判斷及材料體系探討》進行了觀點碰撞。

江蘇泰興鈉谷新能源董事長/CTO 俄羅斯工程院外籍院士 馬昕 表示，從鈉電來講，我們認為它是一個新體系材料的代表，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(shè)備。

鈉本身作為金屬的合金華反應(yīng)，它不和鋁發(fā)生合金化反應(yīng)，正負極都可以采用廉價的鋁箔，可應(yīng)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(dǎo)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，目前還沒有發(fā)現(xiàn)著火的情況，無論是擠壓，還是熱箱，都可以通過安全測驗。

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)鈉電池的這個水平在已知的產(chǎn)品中還沒有報道過。我們是鈉電硬科技公司，可望把我們已經(jīng)成熟的軍品級及動力電池的成功技術(shù)突破在鈉電上也同樣實現(xiàn)。我們希望和行業(yè)合作伙伴、投資機構(gòu)迅速緊密合作，把鈉電作為新體系電池發(fā)展起來。




《鈉離子電池未來主流技術(shù)路線判斷及材料體系探討》圓桌對話實錄截選：

馬昕：鈉電和鋰電一樣，不同的應(yīng)用場景有不同的技術(shù)要求。比如硫酸鐵鈉只能做到100瓦時每公斤，這屬于低成本的應(yīng)用。無論哪一種應(yīng)用，都要解決鈉電和鋰電根本不同的問題，鋰電池做到1萬次的循環(huán)沒有問題，但是鈉電都是2千次，預(yù)測都是6千次，大家沒有解決這些科學(xué)問題，到底怎么補充氟化鋰，所以鈉電還有很多工作要做，無論是哪一個技術(shù)路線，只要有適合的市場，解決了自己的問題，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(nèi)在預(yù)測的循環(huán)，把電壓如果放到3.8V的上限電壓的話，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)，實驗室能跑出這樣的數(shù)據(jù)，將來量產(chǎn)肯定是能夠?qū)崿F(xiàn)的。將來層狀氧化物也能夠做到8千到1萬次，甚至更高，這個我是有信心的。鈉材料的層狀氧化物和鋰的層狀氧化物很大的區(qū)別是，鈉材用的都是很便宜，唯一貴一點的是鎳，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格和其他的兩條路線差異沒有那么大，到2025年可以把價格做到3萬以內(nèi)，這是我們做過測算的，是可以實現(xiàn)的。在這種情況下，和其他路線相比，我們其他的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。

樸金丹：我也談一下我個人的看法，從產(chǎn)業(yè)化角度來講，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，所以它的問題最容易被攻克，當然現(xiàn)在也做得很好。如果從產(chǎn)業(yè)化的角度來講，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(nèi)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，整個產(chǎn)業(yè)界來講，希望鈉離子電池能夠盡快推向市場，能夠在一些領(lǐng)域有所信心?，F(xiàn)在看上去更容易量產(chǎn)的兩種路線，前期會占優(yōu)勢，后期三種路線都是有可能的，因為從鋰電池研發(fā)的過程來看，從早期的磷酸鐵鋰，包括碳酸鋰，包括硅碳都碰到過一些問題，但是隨著十幾年或者是二十年的發(fā)展，這些問題都逐步得到了解決，只是需要給它時間，我們希望另外兩種材料能夠盡快的進入市場。

王建興：我也簡單分享一下，前面幾位專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成熟。鋰電十幾年前最開使用高鎳811的材料，現(xiàn)在811已經(jīng)很成熟，但是十幾年前，我應(yīng)該是最早一批用這個材料的。以此經(jīng)驗來看，鈉離子電池的正負極面臨的問題，應(yīng)該在兩三年內(nèi)，靠這么多同仁的智慧、付出，都會解決，這些本質(zhì)上不是科學(xué)問題。

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，我認為有一件事情很重要，從材料到電芯，到pack，到客戶終端的電機電控的聯(lián)動非常重要、非常關(guān)鍵。為什么？因為每一種電池體系的充放電的特點都不一樣。我是直接做客戶的，石墨稀都是和大廠一起開發(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產(chǎn)業(yè)鏈的配合，包括下游兩兩輪車，兩輪車原來用鉛酸電池，它的電機、電控、保護板、設(shè)計都要改，適用于鈉離子電池，如果這個做不成，電芯做得再好也沒有用，因為客戶用不起來。

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

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，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(yīng)。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)界一起來做，因為企業(yè)著重是在于應(yīng)用端，我們和上下游也有很多合作，應(yīng)用方面，從配合的角度來看，能解決脹氣等問題，但和鋰電相比，做起來還是有比較大的差距，包括研究的方法也不一樣，比如現(xiàn)在我們做研究，有時候我們自己做電池也做得不專業(yè)，所以還是希望和上下游一起來多做一些合作的項目，然后更好的推進技術(shù)的發(fā)展，從而解決上下游都遇到的問題。成本方面，我感覺比較有信心，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題，因為工藝基本上是一樣的，如果它量上不去，成本也會是一個麻煩，如果量上去之后，我專業(yè)的拿幾條線去做六氟磷酸鈉，做鈉鹽，成本也會下得比較快。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：聽了各位前輩的分享，我感到非常開心，今天這場論壇不僅僅是一個產(chǎn)業(yè)化的，更是結(jié)合了學(xué)術(shù)界。從我的本質(zhì)上來說，我從學(xué)校出來以后，一直在考慮，國內(nèi)做任何一個產(chǎn)業(yè)，要從學(xué)術(shù)的底層思維去思考，我現(xiàn)在在博磊達，比如我們的總經(jīng)理也是一個博士，我們探討過這個問題，今天的圓桌主題，我們?nèi)ツ昃妥隽讼鄳?yīng)的探討，我們到底應(yīng)該選什么樣的體系，我們做電池應(yīng)該要怎么選擇？

我從我的角度來談點我的意見。目前來看，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。另外兩種也會慢慢跟上，我的合作伙伴等都做這方面的開發(fā)，我相信他們接下來也會不斷涌現(xiàn)出來。負極材料方面，也是結(jié)合我們?nèi)ツ甑奶接?，因為大家都是材料背景，材料確定性的是更好的，我們當時也結(jié)合大家的研究現(xiàn)狀，合作開發(fā)了一個材料，因為它有確定性，硬碳走在前面的基礎(chǔ)上，未來我們的B級也會逐漸推向產(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，咱們可以接下來繼續(xù)探討。

賴見：我個人也有一些心得，我覺得從電池來說，是從液態(tài)開始做，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)開始做。從材料來說，我們必須要劃分領(lǐng)域，層狀氧化物用在低速車，而且產(chǎn)業(yè)化也比較快，還有啟停等，還有乘用車，比如寧德時代就會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，可能就會選擇今后循環(huán)壽命比較長、克容量比較低的聚陰離子體系。從負極來說，大家選擇的是硬碳或者是軟碳，無論是硬碳還是軟碳，首先要解決的是克容量偏低等問題。

現(xiàn)場提問：我想問一下昆侖的申總，正負極里面，成本最高的是鹽，其次是溶劑跟添加劑，無論是對于鋰鹽還是鈉鹽都是這樣的。未來發(fā)展上的技術(shù)難題主要是在添加劑還是鹽類？關(guān)于降成本方面，在這3個方面，哪一個降成本的空間會比較大？

申海鵬：你剛才講的成本問題，從現(xiàn)在來看，鈉鹽所占的比例應(yīng)該是最大的，但是它的長期趨勢是往下下降的，因為現(xiàn)在還沒有量產(chǎn)化，或者我們的批量還不夠大，如果專門用一條線去做六氟磷酸鈉的話，我做出來的東西市場消納不了，這樣就會有一個反復(fù)切換的過程，這也會引起整個生產(chǎn)鈉鹽、鋰鹽的成本會變得非常高。但是如果說，我們的市場逐漸起來了，我用專門的線去做，這樣的話成本會降低很多。

鈉鹽的確有幾種不同的鈉鹽，現(xiàn)在從市場了解來看，六氟磷酸鈉居多，還有其他幾個鈉鹽也有不同的特性，這要根據(jù)具體的電池設(shè)計來選用，因為很多也還在探索。

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

成本，目前來看，或者是后面來看，鹽的成本肯定還是占比較大的。

現(xiàn)場提問：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(jù)它的生產(chǎn)特點所決定的，包括它本身原料的成本。因為電解液的制造成本，不是一個瓶頸。

現(xiàn)場提問：關(guān)于鈉鹽未來的技術(shù)難度上，會側(cè)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(jù)電池的體系來選擇鹽和溶劑的體系，這個體系要先選擇比較合適的體系，如果這個體系選擇不好的話，添加劑再怎么選其實也很難把電解液做好，是在這個基礎(chǔ)上選擇了之后，添加劑才會起到比較好的作用，包括提高它的首效，抑制它的產(chǎn)氣和提高循環(huán)方面。

現(xiàn)場提問：未來添加劑是不是還有很大的空間？

申海鵬：對，這個還是有很大的空間。

現(xiàn)場提問2：我想問韓總剛才所說的2萬一噸的測算邏輯。

韓珽：我們是做正極材料為主，為什么我們會把負極定為2萬呢？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，客戶要去算他們的成本，倒推的話，負極到2025年得到的反饋可以做到2萬以內(nèi)，而現(xiàn)在有沒有人能做到？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，它是不是有價值高的應(yīng)用場景？會有，但是市場上對價格很敏感的話，可能采用的原材料成本，比如說煤基的可能只有幾百塊錢，也有人進行測算，把加工成本加在一起可以控制到2萬以內(nèi)。我講的是基于到2025年，想把成本壓到2毛錢，必須要做到這一點，我們給自己設(shè)立一個目標，然后往這個方向去努力，我相信可能有人能夠做到。