2023年3月3-4日，“2023中国钠离子电池技术与产业发展高峰论坛”在苏州合景万怡酒店顺利举行并取得圆满成功。此活动由哈尔滨工业大学电化学工程系、马里亚纳锂电、真锂研究主办，大会以“因钠而聚话元年，蓄势腾飞正当时”为宗旨，围绕钠离子电池、钠电池正负极材料及电解液等，全方位展示钠离子电池及材料体系研究与进展，深入探讨未来钠离子电池及材料技术方向、发展前景。主讲嘉宾主要来自于钠离子电池企业、钠电材料企业、科研院校及权威机构等，大会共有21位业内重量级嘉宾，150余家企业，约350余名钠电产业链上下游从业人员共同参与。
大会上，维科技术股份有限公司 研究院钠电研发总监/博士 孙珊珊发表了题为《钠离子电池技术开发进展》的演讲报告，以下为精彩观点内容速记，以飨读者。
维科技术股份有限公司 研究院钠电研发总监/博士 孙珊珊
各位钠电同行，各位专家朋友下午好，我是来自维科技术的孙珊珊，是公司钠电项目的负责人。下面我介绍一下维科技术在钠电方面的开发进展。
分三个方面，首先介绍一下钠离子电池的技术背景。前面王老师包括赵老师也介绍了很多，我还是想再强调一下为什么我们要做钠离子电池。从大的方面来讲，3060的目标，碳达峰碳中和。王老师在这里放的几张动物的照片还是非常震撼的，我们自己应该能够很明显的感受到，气侯的变化对我们生活环境的影响，包括天气变的比较极端。所以二氧化碳的排放量，习大大提出来2030年要达到排放的峰值，2060年要达到中和，我们一定要减少化石能源的排放，充分利用新能源、光伏和风电的能源获取。在这个大的基础下，像电动车、光伏还有风能，对我们二次电源的促进作用就非常的大，因为电动车大家都知道要配锂电池，光伏还有风电包括其他的新能源发电它们具有不稳定性，需要配备储能电池。在这个基础上，对二次电源的需求就会导致我们对锂资源的需求非常多。其实锂在地壳中的含量是比较有限的，而且锂矿在全球的分布是非常不均匀的，尤其是中国，锂现在大家都在讲是白色石油，锂矿的分布，澳大利亚或者非洲的矿产非常容易受到地缘政治因素的影响。对于中国来讲，可能这个资源就是非常卡脖子的一个因素。在这几重作用下，碳酸锂也经历了一个快速上涨的趋势。2021年之前，碳酸锂大家不觉得它是一个很受限制的资源，价格一直在十万以下。但是到了2022年之后直线上升，去年年底超过60万。现在有点下降，但是即使它在降，它一定会走能源的路线，现在石油资源各个大国之间也在争夺，对中国来讲，锂矿资源的对外依存度太高了。在这个基础下，钠电池就有了它充分发挥作用的空间。
这个图比较形象，钠电池和锂电池的原理是一样的，都是嵌入脱出的反应。但是钠电池又跟锂电池不一样，更多的是体现在它的优势上。首先像资源，钠的储量丰富，另外负极可以用硬碳和软碳作为负极，硬碳、软碳这个材料在制作的时候不需要石墨化，所以它的成本比较低。隔膜我们可以直接用锂电现成的隔膜，电解液的溶剂是一样的，溶质把锂盐替换为钠盐就可以。而且钠它的溶剂化比较低，导致它的钠离子在电解液中的扩散和电导率会更高，从而在电芯上表现出它的倍率和低温性能会更好。箔材这块铜一定是比铝贵的，而且铝更轻，电芯的成本和重量也会降低。像其他的辅材、工艺，上午闭门会也在讨论钠电池的研发或者生产制造可以借鉴锂电池的哪些工艺，其实是完全可以沿用的。还有钠电池的安全性，大家一直在强调安全性，储能也好、电动车也好，起火的事情还是比较多的。它可以零电储存、运输，这块也是比较有优势的，这几方面来讲钠电池还是大有可为的。
因为我们是企业，做产品是非常关注价格的，这个产品能不能推广起来，跟它的成本、市场的接受度非常相关。这是我截取的华泰研究的成本预测，跟我们自己的核算还是非常接近的。当碳酸锂价格在50万左右的时候，铁锂的BOM成本大概在7毛5左右，长期来看如果碳酸锂跌到了20万，磷酸铁锂的价格成本可能跌到5毛5。右边的图是钠电的BOM成本，钠电虽然从去年开始一直比较火，但是我感觉钠电是一个动态发展的过程，它的上游的量包括下游的应用是一直在动态发展，并没有完全铺开，所以它目前BOM成本还是比较高的。正极估的是60，负极按照90，这样算出来的BOM成本差不多在6毛。如果下游铺开之后，上游的材料厂家他的量也提升，产能扩产，整个BOM成本应该可以做到不到4毛钱，当然后面还有一个对比可以看一下，所以整体这个核算还是相对合理的，从这个核算上也能看到，即使铁锂在降价，钠电还是非常有优势的。
下面这个图是一个价格差，会更直观。这个是华泰研究预计的，因为我们做钠电产品的，我觉得还是非常接近的。在钠电的量产初期，它的成本大概比铁锂会低一到两毛钱。当然价格是跟你做的产品的量，用的材料的量，还有电芯的制造水平是比较相关的。另外初期的成本会跟碳酸锂价格，目前碳酸锂差不多在35万左右，基本上跟这个水平是相当的。长期来讲钠电的成本一定会做到跟10万左右的碳酸锂的价格下所生产的铁锂的成本相当。即使碳酸锂的价格降到了十万，钠电还是很有优势的。
下面介绍一下维科在钠电开发方面的一些进展，以及我们的量产计划，也让大家了解一下我们维科。前面老师也讲了，钠电有三种主流的技术路线，我们单纯说正极，因为负极主要还是硬碳跟软碳，不去扩展。基于我们自身的现状，因为我们2019年就开始做钠电，那个时候马老师这边跟我们有项目合作，当时做的层状氧化物，所以有这个基础。在这个基础上我们仍然选择了层状氧化物作为我们量产的材料体系，后续我们也会往聚阴离子做一些技术储备和拓展。刚才赵老师讲的聚阴离子，我觉得性能特别好，这也会是我们将来重点要培育的方向，现在首先量产的肯定是层状氧化物。为什么我们会选择层状氧化物，因为电芯产品做出来是要综合考虑的，就像压实密度我一定会特别强调这个事情。如果压实密度过低，电芯的整个体积、重量都会非常的大，这样不利于我去往终端上推广，所以压实密度是我们首先考虑的一点。
另外像综合性能，包括它的克容量，包括它的稳定性还有成本，都是我们考虑的，所以综合来讲我们首先选择了层状氧化物作为我们首次量产的钠电产品。像聚阴离子，因为它的克容量目前来讲稍微偏低，导致电芯容量也偏低，所以聚阴离子会是我们储备的路线。普鲁士蓝暂时没有考虑这个路线，因为它还是有一些包括结晶水的问题，在高温热解的时候会放出一些有毒物，所以这个路线我们没有太考虑。以上是我们技术路线的选择。
其实钠离子电池主流的，大家最关注的就是两个方向，一个是低速的交通工具，一个是储能。储能其实包括很多方面，包括家庭储能、大型储能、便携储能，都可以算作储能。我们在低速交通工具方面规划的一个型号是33140圆柱，为什么会选择这个型号？维科在二轮车方面有一些积累，我们有一家PACK厂专门做二轮车的封装，所以我们选择了这个型号，33140-10Ah，这个型号已经在开发当中，所有的技术路线都已经定型，现在在投料，4月份可以对外送样，我们的量产放在宁波，因为维科是2004年在宁波做起来锂电，所以我们圆柱的线会放在宁波。一期规划了一个中试线只有0.3GWh，后面看我们市场的反馈，厂房也有现成的，马上会二期评审，这是我们针对低速交通工具做的型号规划。
针对大规模储能，我们规划的型号是50160的储存，单体可以做到75Ah，这个型号我们放在南昌量产，维科在那边有300亩地，一期规划2GWh。后面马上也会规划二期，整体应该是有10GWh，当然这个也要看整个市场的反馈，这是我们主流的两个型号。
后面还有一款现有的软包产品，这个是在东莞基地生产的，是14B0G9型号，外壳是当时拿来做铁锂的型号，我们在去年11月份就已经做了一千只，也做成了PACK模组已经对外送样，包括一些二轮车厂去送样，这是我们基本的性能参数。这些性能参数都是我们实测的，所以是比较真实的。
后面是我们的产品性能，基于14B0G9前面那款软包的性能，高低温性能还是比较优异的，80度可以正常的放电，负20度的容量保持率在91.7%，负40度放电容量保持率可以做到85%。它的低温性能优异，可以往北方的特殊场景，包括温度比较低的场景去推广。
下面是倍率性能，是在25度测的，从0.24一直放到5C，倍率性能也非常好。3C放电它的容量保持率可以做到95%，5C放电容量保持率92%。因为大倍率它的平台是要拉低的，所以整个能量保持率要稍微低一点。
这是我们的循环性能。因为这款电芯是在差不多11月份出来，所以循环跑的不是特别多。像钠电大家比较关注的，你在提循环性能的时候会关注你上下电压是多少，所以我们做了不同的上限电压的测试，有到3.7V，有到3.8V，有到3.95V。我们做的这个产品虽然只是一个中试，但是产品的一致性还是非常好的，包括从1.5V到3.95V容量保持率还是非常好的。循环可以做到1500次应该没有问题的。
这是45℃循环，为什么我们会非常关注45℃循环的性能呢，因为钠电是要往两个方向走，储能是最重要的，因为储能的装机量将来的市场会非常大。储能的标准也要修订，有意见稿出来，它就把45℃的循环作为最重要的参考，常温循环不去考虑的，所以我们做钠电的时候会特别关注45℃循环。我们也做了不同的上限电压的测试，3.95V它比常温的要略差一点，但是整体性能也还不错。这是我们的测试样，一致性也比较好，因为钠电大家一直在讲它可以0电搁置，实际上我们想搁置60天，但是因为中间要拿出来做测试，包括给客户反馈，所以45天测了一下，34天测了一下。小电流放电放到0V，当然这个0V其实它慢慢会回来，我们是直接把它正负极短接，这样它就是绝对0V了，放到45天再测电压内阻、容量恢复，容量确实有损失，因为0V是比较苛刻的条件，所以还是比较能接受的。内阻是略有增加，但是至少这个性能说明了钠电在比较极端的测试下，性能也还是不错的。
这是安全方面，做的小软包的针刺，针扎了一下测了温升，在满电的时候几乎没有温升，还有热箱冲击、短路，也没有发生起火爆炸的现象。结果也证明钠电的安全性还是非常好的。
下面介绍一下我们公司，因为维科技术在外面做报告还是比较少的，所以很多人可能对我们不太了解，我介绍一下我们公司的一些基本情况。维科技术是一家上市公司，我们的控股股东是维科控股集团，总部是在宁波高铁站的旁边。维科控股集团是一家百亿级的企业，我们聚焦三个方向，新能源、新材料、新物联三大领域。新材料指的是纺织，新能源指的是锂电，新物联我们也有大宗商品进出口包括货柜。最关键的我们还有投资，维科也是国投创业基金，管理着大概近500亿的资金规模。维科控股集团也是中国企业500强、民营企业500强，这是我们控股股东的情况。
维科技术1998年就在A股上市了，2004年就开始做锂电，当时是以3C消费类为主。这个厂区是我们在东莞的一个厂区，因为消费类电子主要集中在珠三角那一片，所以我们东莞也买了一块地建了厂房。生产基地有东莞、宁波和南昌三家电芯厂，每个基地都会有一家PACK厂。这张图是我们的产业基地，新能源和印度的这家公司，还有东莞新能源都是我们的PACK厂，东莞新能源是为手机电芯做封装的，宁波维科电池就是目前圆柱钠电即将要量产的产地，东莞维科就是软包的基地，江西南昌维科有两栋厂房是现成的，这300亩地是方壳电芯要量产的基地。这张图是3C消费类的产品，主要是手机、笔电、穿戴设备、移动电源、无人机电芯的应用场景。下面是我们小动力和储能方向的应用，像自行车、滑板车、智能家电、电动工具、机器人，也包括我们马上要做的储能。
关于钠电，我们很想把钠电推向产业，把它在终端的应用做大。做这个事情有自己的几点思考。第一，我们非常希望能够战略合作，包括我们的上下游去共同推动这个事情。第二，因为我们有产业基金、有国投基金，所以我们希望有一些好的产业相关的技术可以进行投资。第三，也可以跟同行进行合作开发，共同提升钠电的性能。因为钠电如果要去大规模应用，在成本方面是非常关键的。另外钠电本身其实还是有一些问题的，包括它的电压范围比较宽，这个就需要我们上下游联动，共同的去开发推动，尤其是在应用端怎么把钠电用好，这个是最关键的。因为钠电是比较新的东西，所以我们还是希望能够进行产学研结合。如果科研院所大家有好的技术，我们可以互相合作，所有的模式都是开放的。
为了更好促进行业人士交流，艾邦搭建有钠电池产业链上下游交流平台，覆盖全产业链，正负极材料，电解液，隔膜，电池包等企业以及各个工艺过程中的设备厂商，欢迎大家申请加入。
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