钠创新能源：钠创新能源 聚焦钠离子电池技术创新与工程化，致力打造具有全球影响力的钠离子电池系统创新企业。2018年5月，由上海电化学能源器件工程技术研究中心、上海紫剑化工科技有限公司和浙江医药股份有限公司共同发起成立。车海英持股42%，浙江医药持股40%，上海紫剑化工持股18%。图片图片第一部分 滨海新区招商局侯军副局长讲话侯军副局长：首先非常感谢各位。这么多的调研团队，来做一个未上市公司调研，阵容非常强大。绍兴的经济、工业基础非常深厚，拥有86家上市公司，大部分为制造业。我们现在有两个主导产业，一个是集成电路，一个是生物医药，但是在四大平台打造里面，其中有新能源，所以我们有新能源整车的天际汽车，也有给新能源做热控管理的三花智控，也有个新能源汽车提供了零部件的万向集团，还有我们即将成长起来的巨头钠创。因此有机会可以多来这里，多看多了解，这里有很多的惊喜，欢迎。 第二部分 主旨报告：从燃料电池和磷酸铁锂到钠离子电池的工程化实践一、个人概述图片二、燃料电池新路径图片钠创新能源创始人、上海交大教授马紫峰认为，不同于早已产业化的铅酸电池，燃料电池自发明以来近180年里没有得到大规模推广，一部分原因在于成本。而这个成本并非来自贵金属和质子交换膜，因为前者可以回收，后者随着技术成熟以后成本会不断降低。以前，碳双极板导电性很好，但是在汽车中容易因为震动而损坏，后改用金属双极板。另一个原因在于家庭网络问题。即使解决了成本问题，燃料电池的家庭网络建设问题也会阻碍燃料电池的进一步推广。此外，氢气管控也可能制约燃料电池产业的发展。图片要想将燃料电池推向产业化，就需要采取新的方法。马紫峰研究团队在2020年提出了现场甲醇重整制氢与HT-PEMFC耦合新途径，利用高温质子交换，减少对贵金属催化剂的使用，并选择方便运输的甲醇作为储氢载体。这一技术路线既不需要贵金属催化剂，也不需要家庭网络，目前已经在东风汽车通过中试。三、磷酸铁锂技术探索技术难点：低成本、绿色化、节能制造过程磷酸铁锂专利纠纷案：中国与Phostech纠纷案 打了两年推翻了专利 免除磷酸铁锂被美国卡脖子 目前磷酸铁锂没有专利问题。磷酸铁锂在1960年被发现，1967年合成反应路线，中国提出了新的合成方程式，减少了有害气体排放，中国提出原子经济性的磷酸铁锂合成新反应。 图片自2003年起，马紫峰团队与比亚迪就磷酸铁锂生产技术进行合作，第一个提出磷酸储能。此后，分别与中聚、乐能、中兴派能进行合作和技术授权。图片图片图片四、钠离子电池技术介绍图片钠离子电池和锂离子电池的原理一致，在充电放电过程中，锂离子或者钠离子在正极和负极之间迁移，这就意味着钠离子电池要实现产业化，可以套用锂离子电池的生产链，不需要重新建立生态。所以要做钠离子电池，主要的问题是要开发能够嵌脱钠离子的材料。钠离子电池不会在短期完全取代已有的电池技术，而是处在不断发展的阶段。钠离子电池与锂离子电池原理一致，以NA取代LI在正负极间脱嵌实现充放电。因为NA比LI半径大，正负极材料有较大的差异，材料选择有限。NA/LI储量比为420，负极无需铜箔做集流体，低成本潜力大。图片图片图片图片图片图片钠离子电池技术挑战有三点：正极材料规模化合成、负极材料规模化生产和应用场景成本。负极方面，硬碳、软碳区别不是很大，因此公司没有布局负极材料。目前，课题组聚焦在正极材料，而正极材料分为普鲁士蓝类材料、层状结构氧化物和聚阴离子化合物。这些化合物从理论上分析，都有可能跟锂电池相近，所以钠电池在这些位置当中，如果找到合适的材料，那么它的能量密度也可以达到锂电池的程度。图片对于层状结构氧化物来说，挑选的标准主要是电压。对于电池来说，电压越高，容量越高，性能能量密度也会越高。图片图片图片图片图片图片图片五、公司发展现状图片关于钠创新能源，目前基本上完成了布局，核心在于：第一，正极材料的规模化的生产，包括特有的前驱体；第二，配套的电解液（含氟及硫添加剂，主要目的是抗氧化，还原剂，加入添加剂后抑制枝晶生长）。今年同时完成了百吨级的生产线的建设，已经实现1吨/天的生产。这些过程当中，从50升到1万升，钠创用了两年左右的时间解决了反应器、分离、优化等问题。之后可以去做电芯的优化，比如合浆、涂布。目前公司制作了软包电池、圆柱型电池，以及电动车用、储能用电池。 第三部分 问答整理问：正极材料中铜基（阳泉使用）和镍基（钠创使用）的区别及优劣？答：加入镍会提高电池容量，而阳泉的材料体系中铜约0.09%，镍的含量也不少。两种材料体系几乎一致，都是层状氧化物，但钠创的是铁占主导。另外两者合成路径不同，阳泉是固相合成法，钠创是湿法合成。固相法合成的材料倍率和低温性能相对较差，循环性能较好。同时由于他们同时做负极材料，因此算出来的总成本也会降低。阳泉其实不算铜基，主要成分还是镍铁锰，掺了少量铜。此外，钠创的可循环充放电次数是5000次。问：能量密度提高的核心技术瓶颈在哪个环节？答：装进去跑多远，这是个伪命题，因为130瓦时指的是单体电芯当中，有130瓦时的能电流，其实可以算得出来材料的量，因为这个瓦时就是毫安时电压，所以如果电芯工艺改进以后，里面压得更紧一点，装填的料就会多一些，电池还可以增加。磷酸铁锂在2004年刚做的时候，能量密度才做到90瓦时，但是今天可以做到180瓦时，不是磷酸铁锂本身变了，而是压实密度变了,同样一个壳里面装进去本来只能装100克，我现在可以装150克进去，这是工艺的问题。关键在于电压、容量的提高举例：钠离子 3V 150mah/g 理论 450wh/kg铁锂 3.2V 170mah/g 理论510 wh/kg，这里指的是正极材料的理论能量密度，最后还要考虑到负极、电解液、隔膜以及各种辅料、还要考虑电池组的结构等等。因此，钠离子正极活性物克容量已经足够和铁锂对抗，理论上，能量密度=克容量*电压。问：目前钠离子电池的电解液工作电压能否超过4V？答：不行；工作难度在寻找4V以上的电解液有机物，因为电池两个电极充电、放电的过程当中，实际上和电解类似，所以有机物在这种电压下会分解。问：除了能量密度略小以外，钠电池与磷酸铁锂相比有什么劣势？答：基本相同，可以完全替代磷酸铁锂做电芯。问：钠电池和磷酸铁锂的成本比较？答：磷酸铁锂价格从2004年的20万元/吨；到2020年4-5万元/吨；到最近因为原材料价格上涨，达到6-8万元/吨。钠离子电池价格发展将和磷酸铁锂类似。目前钠电池还处于中试阶段，若按规模量产，111技术的成本低于4万元/吨，二三代技术的话可能是2万元/吨，未来折算成电芯，则会低于0.2元。从原料来看，目前碳酸锂价格为8-10万元/吨，碳酸钠则是2000元/吨；另外铝箔和铜箔价格不同。由于目前钠电池主要向合作伙伴供货，所以目前两者比价意义不大。问：磷酸铁锂会被钠离子电池替代吗，哪些领域还替代不了？答：不论是铅酸电池还是锂电池都不能被钠电池替代。之前钠创曾与铅酸电池巨头天能沟通，天能有意入股钠创，同时钠创向天能请教为什么铅酸电池有哪些优势值得钠电池学习，天能认为首先是以旧换新的商业模式，其次则是铅酸电池良好的低温性能。钠电池目前高温性能正在向铅酸靠拢，而低温性能也在不断开发，目前公司开发的电芯-40℃至80℃都能正常工作。目前磷酸铁锂的优势仅限于能量密度大，但这主要取决于电池制造商的工艺。目前公司战略是先把电芯做出来，共同做大市场。等做到万吨级，成本将低于很多电芯厂，仅仅是原料成本就低一截，有浙江医药这样优秀的药企来参与成本管控，钠电池将更进一步。目前钠创电池在绍兴年产能1000吨。问：现在哪些企业在与钠创合作？答：目前的合作伙伴包括中国能源局、神华。之前想发展锂电负极，但都没成功，最早和贝特瑞合作，但是没有成功，硬碳更为畅销。华阳股份目前在开发软碳。问：负极方面，宁德时代用的什么技术？答：不知道。（另一位钠创领导表示宁德时代用的是钠创公司的技术，但宁德时代并未正式承认。比亚迪此前使用马紫峰团队技术，也是过了10年才承认。）钠创的正极产量每天一吨，也就是说要几十吨，做几个兆瓦的电芯是没有问题的。问：与三元电池适用范围来看，钠电池交集是否还不明显？答：对，目前没法直接竞争。三元电池最好能做到265瓦时/公斤，理论上来说钠电池有望做到400瓦时/公斤（正极材料能量密度）。目前钠创还该领域布局了几项专利。问：如果钠电池做到250瓦时/公斤，电压要到多少？答：取决于材料，达到250瓦时/公斤很容易。钠电池比锂电池高，是因为结构上层更高。问：硬碳和软碳的制造成本区别？钠创未来会专注于做电池还是只是在材料方面有布局？与中科海钠是否会有业务冲突？答：所有的碳材料，包括石墨的主要成本都是生产工艺中的高温处理，原材料的差别无非是无烟煤、石油焦等，成本接近，差别不大。钠创没有布局材料，资源有限的情况下，先聚焦于正极材料和电解液。与中科海钠有过牵头，钠电池行业也需要更多公司参与。现在专利各自都是有相互的布局，目前来讲，目前对第一代我们有层状结构氧化物的专利，后续我们也有第二代的磷酸钒钠、磷酸铁钠等的专利授权。这些化合物专利的核心是在合成专利。问：钠创用的负极材料来源？答：神华。问：有考虑让宁德时代这种大型电池公司成为钠创股东吗？答：不排除这种可能性，少投一些可以。问：从价格来看，正极材料，负极材料到电芯占比多少？答：钠创做上游。问：未来钠创做的这几个材料，会不会遇到专利问题？答：如果遇到，会使用法律手段维权，不会再像磷酸铁锂一样拱手让人。问：宁德时代需要绕开了钠创和海纳的专利布局才能做钠电池是吗？答：他们不做材料，他们需要的话可以直接买，他们也没有去布局，因为宁德时代有足够的议价空间。宁德时代发布钠电池，是因为今年锂电概念火热，但是上游原材料价格涨势迅猛。问：除了硬碳负极，还有哪些阻碍锂离子电池大规模扩产的因素？答：钠盐，六氟磷酸钠。问：钠电池领域，国内走有机溶剂路线，美国走铅酸路线，为什么？答：因为水系的能量密度太低了。水系安全性好一些，但是他们正在走一条以前夏普破产的路线，夏普就是走水系普鲁士蓝路线，最后失败。看起来很理想，但是能量密度比铅酸还低。问：软碳、硬碳区别？答：所有碳材料都要高温处理，成本都在高温烧结里，原材料区别不大，我们与中国神化合作开发负极材料。硬碳软碳区别不是很大，因此我们没有布局负极材料，正极变化更大更重要，因此我们更注重正极材料的发展，钠创聚焦正极材料和电解液。问：增加循环的举措有哪些方法？答：一方面是电解液的配方，宁德时代拥有电解液配方；另一方面是改进工艺。因此我们国际专利主要是电解液。问：正极扩产需要多久？建设周期、采购周期？答：算上环评等过程，大概需要一年半。设备需要定制，为国产非标，理论上所有的三元前驱体厂可以代工。问：产能规划？答：目前没有在建，但是可以腾出一个车间，可以扩3倍产能，不用环评，3-4个月即可，也有其他公司可以代工。如果是从头建设，包括环评在内扩产还需要一年半，设备国产定制。钠创不会重资产。问：宁德时代是否用的就是公司的正极和电解液？答：不能说。问：爱玛电动车公众号上说的100万辆，如何以及什么时候供应？答：100万辆是第一批，预期明年初出货，但仍要继续沟通。

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