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钠离子专家交流20220923 1.1 正极材料方案如何选择？ 2021 年，正极材料方案主要还是选用普鲁士白 但现在已经开始逐渐转向层状氧化物。 去年主要使用普鲁士白在于钠离子电池的应用领域偏向动力，包括 a00 和商用车等，这类场景对能量密度要求比储能略微偏高。 此外，虽然普鲁士白理论成本低于层状氧化物，且能量密度比较高，但由于结晶水的存在寿命比较差而且很难改善，因此现在逐渐转向层状氧化物。 1.2 氰化物问题 氰化物的使用存在争议，制备过程中氰化物可能跟会造成污染以及副产物的产生，所以大家现在用层状氧化物较多。 宁德时代、中科海钠、钠创以前采用普鲁士白，现在均主要采用层状氧化物。 普鲁士白的材料具有潜力大、难度高的双向特点，目前几家公司都没有放弃使用。 普鲁士白潜力在于能量密度高，后续降成本的潜力也大，能够比层状氧化物便宜几分钱。 其难度高就在于结晶水的问题无法解决，导致寿命比较差。 ———公司目前普鲁士蓝供应来自——容百，层状氧化物供应主要来自———振华。 1.3 层状氧化物专利规避问题 专利目前并不用过于担心，由于材料多元化和配比不通，不存在交叉授权和专利使用权的问题。————振华也是自己开发，没有委托中科海纳、钠创去做。 1.4 行业量产的寿命问题 目前有宣称寿命和实际寿命两个指标。 对于层状氧化物来说，宣称寿命通常是四五千个循环 实际寿命差不多在两三千个循环。 1.5 钠离子电池成本 目前实际成本较高，理论成本能够做到 0.3~0.4 元/wh，但现在成本在 0.7~1 元/wh 之间。 1.6 负极的方案 ———行业主流使用硬碳，公司与其保持一致。 中科海钠等部分公司开发无烟煤软碳，但应用较少，———贝特瑞应用略多。 克容量方面，大致在 280-300mAh/g 左右。成本差异方面，国内和国外差异较大，海外价格每吨 20 多万左右，国内大约每吨 10 万。 国内———贝特瑞、——佰思格等供应商产品品质不错 国外可乐丽树脂路线的硬碳性能比较好，产品也很稳定，但成本较高，差不多在每吨 20 多万。 1.7 量产降成本的时间 通过海外技术降本不太现实，技术上降成本还是需要通过国内的供应商技术攻克去降成本。除此之外，材料造价成本也需要下降，但是降下来的时间未知。 1.8 如何看待传艺的团队 传艺以前不做钠电，引入张维民博士组建钠电团队来做钠离子电池。与中科海纳、钠创类似，———传艺团队也是用层状氧化物。 ———维科技术现在在和——钠创合作，钠创的技术来源于上海交大，这些公司都不存在专利的问题。 1.9 正极方面选择镍极和铜极，优劣对比如何？普鲁士蓝和聚阴离子的对比？ 镍极和铜极总体表现能量密度差不太多。 从性能上来说镍极比铜极更好 从价格上来说铜级更便宜 从克容量来说镍极要高一点 从电压上来说铜极要高一点。 普鲁士蓝和聚阴离子两类材料差异比较大，聚阴离子的特点是晶体的结构比较稳定，寿命比较长，劣势在于导电性很差。 普鲁士蓝结合水的问题导致其寿命比较差，但其晶体三维空间结构比较大，有利于钠离子传输，所以充放电的能力会比聚阴离子好。 ———钒类材料方面 由于钒价格较贵且具有毒性，无钒聚阴离子相对来说更好，目前代表性产品是众钠的硫酸铁钠。 如果采用钒，能量密度可以做的比较高，比如磷酸钒钠、氟磷酸钒钠这些材料，能量密度很好。 对于寿命要求高、能量密度要求不高的产品，无钒聚阴离子材料会更加合适，比层状氧化物、普鲁士蓝更具有优势。 1.10 负极材料如何选择 负极材料使用的硬碳现在主要来自——可乐丽，还有部分来自——贝特瑞和——佰思格，———璞泰来短期内暂时没有，长期来看有可能。 硬碳与软碳的一个对比的情况： 软碳先天性不如硬碳，因为软碳做出的电池能量密度会比硬碳更低，这也是大家主要选择硬碳的一个原因。 中科海纳用软碳主要是从降成本的角度考虑，并代表软碳接近于硬碳的性能，软碳还是比硬碳要低一个技术含量。 1.11 软碳和硬碳是否有难以回避的专利问题？ 目前还没凸显出来难以回避的问题，主要是由于大家现在没有对软碳过于感兴趣，现在仍然包括传艺都是是以硬碳为主流。 1.12 集流体是不是只能用铝箔？钠电用的铝箔和锂电用的铝箔差别大不大？ 不一定，———集流体可以用铜箔也可以用铝箔，而且用铜箔性能更好。 锂离子电池负极不能用铝箔而只能用铜箔，因为用铝箔会被腐蚀。 但是对于钠离子电池来说，负极用铝箔不会被腐蚀，原有的铜箔也可以用。 换言之，铝箔比铜箔更便宜的情况下，可以选择铝箔降成本。 但从性能上来看，用铜箔更好，铜箔较薄，可以提升能量密度，导电性能、导热性能都更好。 钠电用铝箔和锂电用铝箔差别不大，可以用传统锂离子电池铝箔供应商供给的铝箔， 不像复合铜箔、复合铝箔会延伸出一些新的供应商，目前都是通过原有的供应商即可。 ---------------------钠离子电池可以采用铝箔替代铜箔以降低成本，但也可以直接使用锂离子电池的铜箔产品，未来随技术成熟使用 PET复合铜箔 预期也能够提升钠离子电池安全性。 1.13 钠离子电池的循环次数 ———维科称量产在 3000 次左右是较为准确的，目前达不到储能 5000 次的循环要求。 在光伏发电和风力发电领域，通常寿命要求 6000 次以上，因此钠离子目前达不到要求。 但是——备用电源、——数据中心或者———基站这些中小型储能领域两三千次的寿命即可 与光伏发电和风力发电不同，这些领域是需要充放电的时候再充放电，钠离子电池可以有所应用。 1.14 循环性能的改善节奏如何？ 循环性能未来可以做到 4000 到 5000 次以上，只是时间问题。但是也不用过于关注寿命。比如中大型储能寿命要求 5000 次以上，就算做不了这么高，但是只要足够便宜也可以，主要还是考虑经济性。 最近有钠离子电池可以提升到 1 万次的观点，实际情况下，纳离子电池可以做出 10000次以上，但是一般会通过非常规化的方式。 第一种：用一些结构稳定、能量密度低的材料可以做到 1 万次，常规情况下其实 1 万次能量密度通常都要在 100wh/kg 以下，甚至和铅酸都比较接近 第二种：把能量密度做到 120wh/kg 左右，对充放电循环次数做一些策略调整，比如说不充满、不放完、结束状态调低等，也可以延长次数；第三种：通过普拉技术延长寿 命，但是又会导致一个问题，普拉技术成本比较高。 1.15 钠电大规模应用初期主要瓶颈环节？ 瓶颈环节分为技术和产业。技术的最大瓶颈在于———能量密度低和——寿命短。 ———产业问题在于 钠离子电池供应商、材料厂商等产业链不完善，正极、负极、电解液需要用的材料也不一样，导致其价格较高。 ———设备方面 生产钠离子电池和生产锂离子电池设备一致。 ———电芯厂布局方面 主要布局在国内，英国和法国也有一些初创型公司在做钠离子电池，他们磷酸铁锂目前还未大规模用，主要还是集中在三元材料，还是国内推动的比较积极。 ———国内政策近期发布储能文件，规定在中大型储能领域不能用三元电池，需要采取磷酸铁锂或者钠离子电池，这对钠离子来说是一个利好因素。 2. 自由提问 2.1 ———宁德时代与佰思格公司的关系，对公司供货有何影响？ 公司与佰思格是普通供应商关系。 佰思格和蜂巢联系紧密，因为蜂巢在用它的材料做锂离子快充电池。 硬碳不止可以用在钠离子电池，也可以改善锂离子电池的快充能力，因为硬碳层间距大，有利于大半径钠离子传输，相对石墨通道更大，锂离子传输速度也可以更快，增强电池快充能力。 ———鹏辉也和佰思格有所合作和参股，但目前不会可以避开，不会影响供货。 其实国内来看，——贝特瑞和———佰思格基本是最好的。海外———可乐丽品质最好，但成本过高。 2.2 硬碳和充电效率的关系？ 通常情况下用硬碳来做负极更好。 但由于快充成本高，行业主流不主要采用硬碳改善快充，且改善快充有很多方法。 此外，硬碳不止在单价上更高，还在于它的首次充放电效率低导致的成本高，相当于直接白白地浪费掉了这些电池容量，所以导致成本更高。 2.3 生物质材料做的这种负极，其他厂商再赶上来需要多长时间？ 可能要用 1~2 年的时间才能赶上，只是时间问题，但早使用该技术也有早使用的优势。 2.4 离子电池厂产能如何，是因为供应链不成熟公司在等待时机吗？ 现在还没有产能的具体数据，因为没有批次性的、批量性的采购，还没有一家电池厂有 GWh 的产能和量产线。原因不单纯在于供应链。 钠离子电池商业化是在 2021 年碳酸锂开始涨价的时候推动的，本身推动时间点也比较晚。尽管钠离子电池之前已经有公司在 做，但是没有受到像 2021 年这么强力的市场化推动，不成熟的技术就会先放一放不做研究，导致好的公司准备不足。 所以大部分规划的时间是 2023 年左右量产，能够有上 GWh的产能。 2.5 公司对于钠离子电池重视度 2.5.1 发展定位 目前来看钠离子电池是作为一个补充性对抗锂价快速上涨的储备项目。 如果钠电池能够做到它的理论成本，也就是在 0.3~0.4 元左右，———其实可以对抗住碳酸锂的价格回落。 对于磷酸铁锂电池来说，就算碳酸锂价格回落到往年的正常水平，成本也差不多在 0.5 元左右，相比来说是有价格优势的， 但是问题就在于谁回落得快，因为现在钠离子电池成本在 0.7~1 元之间，如果碳酸锂价格回落较快，钠离子电池就会很被动。 2.5.2 降本时间 就碳酸锂价格的时间来看 我们预判碳酸锂在 2025 年之前维持二三十万一吨以上，在2025 年以后才会有一定的回落。 价格较贵会抑制规模化和产业化，规模化和产业化上不去又会导致价格贵。 如果碳酸锂价格持续高位，大家对于钠离子电池的未来就有信心，钠离子电池厂商会逐步推上量产，最终使钠离子电池的成本加起来可以抗衡碳酸锂下降之后的价格，形成自发性优势。 2.5.3 降本路线规划 从规划性上来说，钠离子电池纳入在降本规划里。 但从实际情况下来说涉及很多影响因素。 目前最合适的降本方法还是钠离子电池，关键问题在于钠离子电池在性能上不能覆盖掉大部分锂离子电池的需求，比如很多高能量密度场景没法通过使用钠离子电池降本，这时候就只能用磷酸锰铁锂去降本，而钠离子电池就主要是对于中低端产品的进一步降本。 2.6 发展生产规划 2.6.1 量产规划 - 券商给出了发展计划，未来2-3 年是小规模的量产，后面几年基本上从 3-100GWh 不等，您怎么看这个数字？ 根据这个规划来说，钠离子电池厂商在 2023 年都有个位数级别的 GWh 规划。 至于 2024年和 2025 年，其数值意义比较大，但实际意义不太大，因为还得看未来钠离子电池具体的表现才能判断它落地的情况。 目前 2024、2025 年差不多达到 100g 瓦时的数值的可能性，根据实际情况判断为时还比较早。 2.6.2 不同领域的难以程度您觉得在 100GWH 的规划中，储能、两轮车（占比约为 15%）、a00（占比约为 26%）这三个领域，您觉得实现哪个的概率更大？难易程度哪个更大一些？ ———从技术角度来说排序是储能>a00>两轮车，两轮车的技术要求最低，不管是能量密度还是技术要求。 储能难主要是因为储能的寿命要求很高，尤其是需求量较大的中大型储能寿命要求很高 像备用电源、数据中心、基站之类寿命要求不高，但是需求量少。 不过从价格角度来说，两轮车难度>储能价格难度>动力的价格难度 动力这块价格接受度更高，两轮车的价格要求最敏感。在 2025 年非常乐观的情况下，两轮车可以达到 15GWh，它对总量影响不是特别大。核心储能寿命才是主要问题，其直接影响着当下在应用领域占比最大的中大型储能应用。 从参数角度来看，能量密度在技术参数里排在寿命之前，没有必要担心能量密度的原因在于已经把钠离子电池放在对能量密度要求不高的场景去应用，它的能量密度已经能够满足这些产品的要求。但是寿命的要求对于中大型储能现在还不能够满足，如果钠离子电池价格真的能够按照理论成本，那么它是完全可以用在中大型储能的，只要经济性度电成本足够低，即使寿命差也可以接受。 2.6.3 钠电池的发展进度 -钠电池比如说现在正处在从 0~1 的阶段的话，您觉得目前钠电池发展到哪一步了？目前处于已经发展了 60%的还是 80%？ 80%左右。因为现在大家都在做钠离子电池，不止C 在做，B 也在做，甚至其他的二线的锂离子电池厂都在做。但并不知道它的量到底有多少，主要还是受价格走势影响，这其中涉及产业链、供应商正极、负极、电解液产能等。 2.7 钠电池的合作供应商 ———正极层状氧化物供应商主要是——振华 —————普鲁士白主要是——容百 这两家都是锂离子电池的供应商。 ———负极主要是贝特瑞和佰思格。 国外可乐丽可能有一些供应，但以后应该不太会。 ———现在电解液供应商的选用比较随意 ———六氟磷酸钠直接从化工品公司买成品来配置，比如说像——多氟多、——新宙邦，但是现在他们也没产量，也可以选择买材料到实验室自己配置。 ———铝箔和锂离子电池的供应商一样，包括电池的壳体也和锂离子电池也是一样的。 2.8 和中科海纳的合作 有技术交流，但是没有深度的去合作。 2.9 电解液问题 - 就电解液而言，———多氟多披露未来会量产六氟磷酸钠，未来如果说大规模生产，其他的企业能有比较快的速度产出比较大的量吗？还是说还是原来的六氟磷酸锂的企业会占大头？ 如果说六氟磷酸钠生产起来的话，已有的做六氟磷酸锂的公司有一定优势，因为本身六氟磷酸钠、六氟磷酸锂工艺比较接近。其他转行过来的公司，目前没有哪家公司有很强劲的实力。 2.10 C 公司钠电池投产进度 就规划来说，明年大概几个 GWh，明年可能没法规模化出货，因为供应商的量供应不足，所以只能有限出货。按照现在的情况来看，实际大规模投产可能要等到 2024、2025 年。明年应该是一些动力 a00 车型和商用车客户的试装和试产。终端方面，C 公司主要是乘用车领域的 a00 车型和商用车为主。两轮车是未来将会水到渠成的事情，其竞争主要取决于价格。 2.11 1GWH 需要的普鲁士蓝 1GWH 用普鲁士蓝的量大概是 2000~3000 吨之间，比现在的正极稍微多一点。隔膜等方面也跟原来差不多，基本都是在原来的情况下稍微上浮。上浮本身是因为化学体系的原因：能量密度低，按 1GWH 来核算平摊下来就会更多。 2.12 理论成本与实际成本的差异原因 主要还是因为没有规模化。钠离子电池需要规模化之后才能降成本，但是又要通过降成本提高规模化。前些年钠离子电池一直没发展起来，直到 2021 年才开始发展，原因就在于碳酸锂涨价，钠离子价格优势开始凸显出潜力。 此外，钠离子电池材料和制造成本都很搞。包括硬碳比石墨贵、六氟磷酸钠比六氟磷酸锂贵、电解液也相对较贵，未来可能六氟磷酸钠会比六氟磷酸锂便宜，硬碳会达到石墨或者比石墨便宜的价格，电解液也会通过规模化降本。但是这都是未来的理论成本，目前就实际来看成本都很高。 2.13 钠离子电池未来发展 从技术上说，钠离子电池未来的发展会比锂电早期发展更顺利，因为钠电在锂电的基础上有很多技术方面的延伸，即同类型公司既能做原来锂电的技术也能做钠电的技术，生产钠离子电池时也可以借用很多锂离子电池原有的技术，包括设备、工艺、设计方案、封装等，量产规模化很快就能上来。 从产业链上来说，钠离子电池也比锂离子电池早期更顺利。由于它可以借用锂离子电池的设备和相关材料，包括隔膜、电解液的溶剂，甚至包括有变化的正极负极、六氟磷酸钠都可以利用原有基础。 ———钠电的劣势在于竞争对手比锂离子初期更加强劲。 锂离子电池初期面对的是铅酸电池 而钠离子电池当前面临的竞争对手是锂离子电池 钠离子电池能量密度、寿命、环保、政策法规的支持力度，相对于铅酸电池是碾压式的，但是相对于锂离子电池来说政策优势没有那么强大。 2.14 中科海纳技术来源 中科海钠技术来源于中科院物理所（中科海纳团队）。其团队之前在中科院物理所做了一些无烟煤的技术开发，然后授权或者采取商务形式给了华阳该技术，他们目前是想通过推行无烟煤软碳的技术来降成本，不过行业的主体还是硬碳，主要是硬碳克容量、能量密度都会更高一点，包括行业大部分都采用镍基、铁基、锰基。铜基利用也较少。 -=================================================== 经济性，这是产业化最大的看点，纯碱单吨价格 3000元，而碳酸锂单吨价格 50万。而钠前驱体, 纯碱材料，我们国家很多企业都可以做。负极集流体可以用更便宜的铝箔代替铜箔，铜的价格是铝的3倍；可用无烟煤生产负极材料，有显著的成本优势； 安全性，钠电池内电阻高，经历穿刺、挤压实验无起火爆炸； 低温性能好，在 -30度以下，还可以保持80%的容量； 倍率性能好，快充速度是锂电池的1.2倍。 目前磷酸铁锂储能电芯价格在 0.9元/wh左右，钠电池明年量产的价格在 0.7元/wh，未来随着产业链配套完善和技术进步，可以下降到 0.3元/wh-0.4元/wh 钠离子电池与锂离子电池在工作原理、工艺流程上有较大的相似性，锂离子电池生产线 稍加修改之后就可用于钠离子电池生产，发展钠离子电池重置成本比较低。 缺点： 由于钠电池的重量和原子半径比锂大，相比较锂电池循环性能差，目前平均在 2500-3000次，磷酸铁锂的循环次数能做到 8000-10000次； 能量密度偏低，头部厂商钠离子电池能量密度在 130-150Wh/kg，锂电池在 170Wh/kg以上。 基于上述比较，钠电池暂无法应用于消费电池和对能量密度要求高的新能源车；目前可预见的应用场景包括工程车、低速二轮车替代铅酸电池、储能（含便携式）等，未来能量密度提高后，可在A00级的电动车上使用。 一、生产工艺 生产工艺方面：钠离子电池生产工艺同锂离子电池类似，主要包括极片制造（正负极搅拌制浆料-烘干-涂布等）和电池装配（辊压-模切-卷绕/叠片-入壳-封装-化成-分容分选等），主要区别在于钠离子电池可采用铝箔作为负极集流体，因此正、负极片可采用相同的铝极耳，极耳焊接等相关工序可以更加简化。因此，锂离子电池现有的电池组装生产线稍加修改即可用来生产钠离子电池，发展钠离子电池的重置成本很低。 钠电池工艺原理和锂电池是高度重合的。 第一步是前期的制浆工序，也就是添加竹粉、导电剂、粘结剂等一些材料进去制作浆料； 第二步是涂布，将第一步制备的浆料以指 定厚度均匀涂布到集流体上，并烘干溶剂； 第三步是滚压，对材料进行压实整形， 再接下来是模切，然后是根据技术路线选择卷绕或者叠片; 最后是装配，然后封装（激光焊或者盖板），进行干燥化操作。 钠电池工艺原理和锂电池是高度重合的。第一步是前期的制浆工序，也就是添加 竹粉、导电剂、粘结剂等一些材料进去制作浆料；接下来第二步是涂布，将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体上，并烘干溶剂；第三步是滚压，对 材料进行压实整形，再接下来是模切，然后是根据技术路线选择卷绕或者叠片；最后是装配，然后封装（激光焊或者盖板），进行干燥化操作。 二、技术路线1）正极材料： 经过多年的探索，目前沉淀下来正极主流的技术路线有三个，分别是层状氧化 物、普鲁士蓝和普鲁士白、聚阴离子，别的技术路线，比如磷酸盐、氟化磷酸盐 都慢慢被边缘化了。 层状氧化物会被最多厂商采用，聚阴离子次之。钠电池中的层状氧化物和聚阴离子就相当于锂电池的磷酸铁锂和三元锂，聚阴离子安全性好，寿命高，牺牲能量密度。 层状氧化物电池结构和三元、镣钻镒酸锂类似，正极晶格结构是层状的，优点是 能量密度可以做高，同时相比聚阴离子循环寿命会略差一些。聚阴离子正极结构 和磷酸铁锂类似,是橄榄石状晶体结构，可以做到结构很稳定，有助于做高循环寿 命，但成品电池能量密度低。普鲁士蓝正极是立方体结构，路线优势是原料成本 低，但是循环寿命做不上去。 头部公司正极路线选择：据专家所知，宁德时代做了层状氧化物和普鲁士蓝两条技术路线，但目前已经放弃普鲁士蓝，因为循环寿命他们只能做到不足2000 次，作为动力电池很受制约。中科海钠走的是层状氧化物。钠创的研发布局要早一些，走层状氧化物和聚阴离子两条路线。星空钠电做的是普鲁士蓝。 2）负极材料： 负极主要有两大路线，就是 硬碳和 软碳。目前以硬碳为主流。 钠的原子量是 23，锂是 6.9，相差三倍， 离子半径差了30%，导致钠离子无法在石墨层中快速嵌入和脱出，所以要开发新的负极材料。硬碳表面有很多微孔（硬碳每一层排列不规则），便于钠离子快速嵌入和扩充，硬碳路线有助于做高电池能量密度；软碳路线加工工艺成本比硬碳低，但是相对硬碳路线克容量偏低，能量密度低。 头部公司负极路线选择：中科海钠在山西，和华阳集团有合作，用无烟煤做前驱体走软碳路线，他们宣称克容量能做到 350-400，但是专家比较怀疑这个数据。评测过很多软碳材料，克容量做到300已经是很好的产品了。 贝特瑞目前能够小批量生产硬碳和软碳负极材料。 3）电解液： 钠离子电池电解液与锂离子电池类似，都是溶质、溶剂、添加剂，主要的差别在溶质上。 目前溶质主要是六氟磷酸钠（类似于锂电池的六氟磷酸锂），优点是导电率比较 高，专家测算过，相同浓度比锂电池高岀20%。如果是同样的充放电速率，钠电池电解液 需要的添加剂少，电解液成本可以下降。 4）集流体： 钠离子电池负极可以用铝，锂电池不行，锂离子会和铝箔反应形成化合物腐蚀负 极，钠离子电池因为能过放到0V。 钠离子电池可以采用铝箔替代铜箔以降低成本，但也可以直接使用锂离子电池的铜箔产品，未来随技术成熟使用 PET复合铜箔 预期也能够提升钠离子电池的安全性。 三、主要企业国内玩家中，中科海钠 相对布局比较早，立方能源、宁德时代都在中科海钠之后，然后蜂巢、国轩、亿纬、欣旺达 这些又都是在宁德时代做了之后才跟进。 1）中科海钠：中科海钠是国内钠离子电池走在最前面的，产业链搭建的比较完善，在山西太原建设了正负极材料生产基地，在山西阳泉和安徽阜阳建有钠离子电池生产 线，2022年7月份时候对外发布消息是阳泉生产线已经批量产出了，但是实际进度应该没有那么快，当时应该是完成设备进场，现阶段在联调联试，员工培训、熟悉设备，按照锂电池生产经验来看，调试需要 3-5个月，逐步爬升产能到实现稳定量产。 2）宁德时代：宁德时代布局也相对比较早，和容百签了协议，提供钠电原料，本身容百就为他们提供了高镣体系的原料。 3）钠创：产业链布局也相对比较完善，他们能自主产岀正极材料，还有一个中科海钠不具备的优点，就是能做电解液。 4）立方能源：完成了普鲁士蓝正极材料技术储备，在今年4月份宣布进入小批量生产。 5）传艺科技：背靠一些科研院所，对外发布了他们产品在中试线、小试线上的 性能指标（能量密度、循环寿命等）和国内头部玩家已经在同一行列。但是，在 中试、小试阶段做岀的产品和实际量产性能还会有差别，需要考虑良率、成本控制等问题。 6）正极材料企业： 锂电材料厂商在钠电领域布局都比较迅速。2022年7月，容百 发布了四款正极材料，其中三款是层状氧化物、一款是普鲁士白，已经初步具备钠电正极材料量产 能力，相关产品已经送样到下游的电池厂商评测过了。振华在2022年6月发布定 增预案，规划建设年产10万吨正极材料，兼容高線、中镣、钠电。 当升今年7月也开了发布会，发布新的层状正极材料，专家个人分析，很可能就 是层状氧化物已经研发出来了，预计是23-24年量产。厦鸨主要做高电压体系材料、钻酸锂材料，现在也宣布进军钠电材料，现在已经小批量送样。 专家和多家主流材料厂商人员均有交流，总体上对钠电前景有信心，普遍预期在2025年能够实现十万吨级以上年出货量；根据容百和振华的人评价，估计 层状氧化物 路线是最有可能率先实现量产的。 7）负极材料企业 中科海钠是和华阳合作，就地取材用无烟煤，走软碳路线。宁德时代自己开发材料走硬碳路线。中科海钠宣布已经和华阳共同开发出了克容量大于 400的软碳材 料，专家个人对此持怀疑态度，因为专家评测过很多软碳材料，克容量做到 300 已经是很好的产品了。 贝特瑞目前能够小批量生产 硬碳 和 软碳 负极材料。 在日本，丰田和松下都有在2016年开始做钠电材料方面研究，专家所在公司曾采购过丰田和松下的材料用于测评。 8）电解液企业 钠创：布局了六氟磷酸钠，宣称是实现了5000吨级的电解液生产线投产，预期未来 3-5年 建设配套8万吨级正极材料生产的电解液产线。 多氟多也有前期的技术储备，目前对外宣称有千吨级的六氟磷酸钠产能，并且宣 布研发成功了新的添加剂，能够进一步提升钠离子的迁移速度，会使得成品电池 快充性能明显提升。 国内的其他电解液玩家，比如天赐、新宙邦都在逐步投入对钠电池的布局、研发。 9）主要玩家 中科海钠：中科海钠由中国中科院、物理所的等专家设立，7月28日，中科海钠·阜阳全球首条GWh钠离子电池生产线正式落成，总投资5.88亿，与 华阳股份 共建年产2k吨（ ~0.8 GWh ）钠电正 /负极材料生产线今年投产，23 年扩产10 GWh，海钠有溧阳中试线、太原正负极材料线、阜阳电池线，预计25年钠电材料产能达40GWh。 负极是循环的关键，软碳快硬碳潜力大。目前硬碳单吨高于10w，降本及提升品质关键在于控制一致性。中科海钠自主研发高温裂解无烟煤负极（软碳），储钠容量 220mAh/g，无烟煤单吨低于2k将更早产业化，也由华阳股份提供。目前 华阳股份 通过直接和间接控股海钠15.53%左右，为公司的第二大股东。华阳股份 2025年规划电芯和 pack产能 30gw。 宁德时代：宁德时代布局也相对比较早，和容百签了协议，提供钠电 原料，本身容百就为他们提供了高镍体系的原料。 传艺科技：传艺科技待申请的专利项已经有 39 项，其中正极有 9 项，负极有 5 项，电解液有 5 项，其他 20 项左右。公司宣称除了电极液（包含六氟磷酸钠和溶剂）因为要在化工园区做以外，其他的都要自己做。估计是受到 byd王总影响，认为只有垂直产业化才能赚钱。正极材料克容量是 140，负极 300，单体 145，循环次数 4000 次，-20 度低温下大于 88%的容量保持率。所有的硬碳技术公司认为已经全部克服，做出公司公告的能量密度、循环次数、低温效果没有问题。公司测算的成本大概是在 0.35-0.4 元/wh，达产以后预计会低于0.35元/kwh。更厉害的是，公司在储能领域有一款低成本的产品，能量密度在 90-120，可循环次数可以达到 1 万次，价格是可以低于 0.3元/wh。公司目前的产能规划是明年初 2gw，下半年8gw。 维科技术：浙江钠创拥有美国专利3件、授权专利 23件、申请专利40余件，已建成全球首套吨级铁酸钠基层状氧化物正极材料生产示范线，完成了年产3000吨正极材料、5000吨电解液的生产工艺包设计。维科技术参与浙江钠创A轮投资，2019年公司就开始利用钠创提供的正极和电解液等产品研发钠电池，在维科宁波电池厂实验室制作电芯样品。目前规划 南昌2GWh产能，预计10月-11月底之前完成中试，克容量150，循环次数3000；售价当前在 6-7毛/Wh，明后年可以做到 5毛/Wh，未来有机会做到 3毛/Wh。大储用 6000次才能保证20年的使用期限，目前的应用场景还是 小动力+户储，去年销售规模 2个亿，今年目标 4个亿，之前用的是外购电芯加上自己的 pack做成电池包来交付给客户，电芯的选择方式有两种，一种是客户指定电芯，另一种是由维科选择 现场问答：Q：钠离子的正极材料体系有三种，哪一种先走或者齐头并进呢？ A：层状氧化物路线 会率先产业化量产，主流的玩家 宁德走的是这条路线，普鲁士蓝 已经被他们放弃，一方面是循环寿命他们只能做到不到 2000次就 性能跳水，再加上普鲁士蓝产品碰撞性能不好，一旦短路热失控就释放出剧毒的 氢氟酸，对人体造成二次伤害。 层状氧化物会被最多厂商采用，聚阴离子 次之。钠电池中的层状氧化物和聚阴离子就相当于锂电池的磷酸铁锂和三元锂，聚阴离子安全性好，寿命高，牺牲能量密度。 Q：六氟磷酸锂厂商生产氟磷酸钠是否有壁垒？ A：六氟磷酸钠 和 六氟磷酸锂 生产工艺上有比较大的差别，刚才提到过，锂和钠原子质量、半径有比较大差别，造成锂电电解液厂商无法很快切换到钠。去年7月就推出了钠离子电池，一年过去了天赐、新宙邦、石大胜华 都没有做到批量供应六氟磷酸钠，都还在摸索工艺路线，可见还有一定难度；钠离子电池生产本身可以 比较简单的拿锂离子电池生产线无缝切换，但是六氟磷酸钠电解液不能，还是有一定的壁垒。 Q：钠离子电池产业化之后，市场格局是否会和锂电池类似，出现头部一家或者几家独大现象？ A：走的比较靠前的中科海钠、钠创，虽然前期技术储备比较充分，但是后期对他们不看好。虽然目前有技术壁垒，但是 容百、当升、厦絹这些企业在材料方面接下来几年正向或者逆向研发，出资挖团队，攻克技术难点之后会 依靠公司规模、资金实力很快放量，这之后如果钠电有市场，宁德时代、比亚迪、中航、蜂巢 等锂电厂商马上就可以把锂电产线切换到钠电，产能上对 中科海钠、钠创 形成优势。 Q：锂电池目前采用复合铜箔集流体来提升安全性，刚才提到钠电池在穿刺实验中已经比较安全了，那么以后钠电池还会采用复合集流体吗？ A：目前 PET铜箔 还没大规模推广，因为还有一些关键问题没解决，比如断电、基膜穿孔等，在制约大规模使用，未来解决问题之后才会在锂电池中大规模使用。钠电池穿刺实验不起火、不冒烟，安全只是相对的，相对三元锂、磷酸铁锂而言，如果破坏隔膜让正负极直接连通，钠离子照样会出现 热失控，用 PET复合铜箔 还是会进一步明显改善安全性，降低热失控的概率。Q：钠电池与锂电池相比对于导电剂的需求如何？ A：（碳纳米管/导电石墨）钠电池在导电剂使用量上会比锂电池低一些，碳纳米管和导电石墨都会少，钠离子迁移速度高。 Q：天赐材料说六氟磷酸钠的生产环保、回收问题很大，所以很难推广，他们面对的障碍是什么，为何反应这么激烈？ A：天赐以前是做六氟磷酸锂的主流玩家，但是六氟磷酸锂转向六氟磷酸钠生产是有壁垒的，不可能无缝切换；作为新企业的 钠创 都已经攻克了六氟磷酸钠 量产技术，产能到5000吨级。能否做成还是要看企业的技术储备有多雄厚，如果企业切换到钠赛道比较晚，需要更长时间做前期积累。电解液一定能解决，不会制约钠电产业发展。 Q：目前技术路线来看，六氟磷酸钠生产成本是否会高于六氟磷酸锂？ A：目前六氟磷酸钠生产成本会高，未来随着生产放量成本会降低，倒逼上游，钠的成本比锂低。 Q：中科海钠官方表示已有新技术使得钠离子电池能量密度突破 200瓦时/公斤，如何看钠离子电池本身技术迭代呢？刚才说到钠离子电池循环使用次数目前会低于锂电池，核心原因是否是钠原子半径的，未来会是什么样？ A：对于钠离子电池未来是很乐观的，专家自己和容百、振华沟通过， 对于未来钠离子电池能量密度赶上锂电池，甚至超过磷酸铁锂有信心。如能量密度真能做到200那对磷酸铁锂是颠覆性，车企会很乐于接受这种钠电 池，因钠电池成本低钠电池未来在循环使用次数上是有可能追上锂电池的，虽然钠离子半径上天然有劣势，但是技术本身会更新。专家刚开始做锂电池时候，循环次数逐步从 1000次慢慢突破到 3500以上，还做出来了很多原先不可想象的技术，比如碳包袱、掺杂、改性，等等，钠电池有需求也会不断有人去投入推动 技术改进、性能提升。专家认为，未来能解决钠离子电池循环使用问题。 Q：未来在负极方面有什么技术进步方向？ A：在硬碳方面，还需要一些表面处理技术提升，可能是钝化、掺杂，让微观层状结 构空隙尽可能多和大，来提升克容量。 Q：钠电池在产业化过程中，材料厂和电芯厂哪一个更有竞争力，谁在研发中 占主导地位？A：毫无疑问是材料厂更有优势，材料利润比电芯要高，和锂电一样，锂电池厂商都不怎么挣钱，挣钱的都是上游材料。如果从技术研发方向主导性看，钠电池材料厂和电芯厂算是共同研发，好的材料体系不是材料厂商一方能单独完成的，开发出一款材料过程中先是材料厂开发产品小批量供应来给电池厂实验、试用，拿材料做成成品电池，对电池性能进行评测，之后修正、反馈数据给材料厂商，材料厂商继续调整材料配方再供货，多轮循环之后材料才定型。 |
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