中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在距離比亞迪總部3公里之外的馬巒創(chuàng)谷科技企業(yè)孵化器園區(qū)內(nèi)，深圳華鈉新材有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“華鈉新材”）的外墻上展示著電池在幾百年間的演變和每一次的技術(shù)突破。在公司的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)正使用數(shù)十枚鐵釘對(duì)全固態(tài)鈉離子電池進(jìn)行穿刺測(cè)試，無(wú)明顯鼓包，沒(méi)有冒煙和起火，全固態(tài)鈉離子電池的安全性能可見(jiàn)非同一般。
近日，華鈉新材董事長(zhǎng)蔡偉華接受深圳特區(qū)報(bào)記者采訪時(shí)表示：“儲(chǔ)能的未來(lái)藏在固態(tài)‘鈉’里?！?/span>
把握機(jī)遇 鎖定賽道
時(shí)間回到2021年，彼時(shí)從海外留學(xué)歸來(lái)的蔡偉華已經(jīng)在比亞迪工作了5年。那一年，碳酸鋰價(jià)格暴漲，鋰電池成本大幅提升，整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)的成本壓力劇增。作為比亞迪刀片電池開(kāi)發(fā)工程師的蔡偉華，敏銳“嗅”到了一個(gè)全新的機(jī)遇，他迅速召集了幾個(gè)志同道合的朋友，開(kāi)始組建創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、成立了公司。
“經(jīng)過(guò)大量的行業(yè)調(diào)研，我發(fā)現(xiàn)鈉離子電池有可能替代鋰電在一部分場(chǎng)景中使用，鈉電正處于產(chǎn)業(yè)化的‘前夜’，整個(gè)鈉電產(chǎn)業(yè)苦于沒(méi)有性價(jià)比高的原材料?！?/span>
蔡偉華表示，當(dāng)時(shí)，鈉離子電池在國(guó)內(nèi)還鮮為人知，技術(shù)也遠(yuǎn)未成熟，主要停留在學(xué)術(shù)研究?！拔夷菚r(shí)候就認(rèn)為，未來(lái)5年是鈉離子電池快速蓬勃發(fā)展的一個(gè)非常重要的窗口，我不能錯(cuò)失這個(gè)機(jī)遇?！?/span>
也正是2021年，寧德時(shí)代發(fā)布了其第一代鈉離子電池，同時(shí)亮相的還有極具創(chuàng)新的鋰鈉混搭電池包，為能源清潔化和交通電動(dòng)化提供全新解決方案。這一里程碑式成果，吹響鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的集結(jié)號(hào)角。
蔡偉華告訴記者，基于正極材料差異化，目前鈉電主要分為層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士類化合物三大技術(shù)路線。其中，聚陰離子化合物具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的安全性。
“聚陰離子路線相對(duì)不足的是能量密度較低，如何‘取長(zhǎng)補(bǔ)短’就是我們研發(fā)的重要方向?！?/span>
扎根深圳 前路可期
鈉電如何走出“黎明前的黑暗”？在蔡偉華看來(lái)，正極材料和固態(tài)電解質(zhì)是高能量密度鈉離子電池商業(yè)化的關(guān)鍵。鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池類似，都是基于“搖椅式”電池的概念，即在充放電過(guò)程中，鈉離子在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫出。
“因此，理想的正極材料是讓鈉離子能夠?qū)崿F(xiàn)完全可逆的脫嵌過(guò)程，同時(shí)又要保持晶體結(jié)構(gòu)的完整性。再者，固態(tài)電解質(zhì)可以克服鈉離子電池天生能量密度低的缺陷，實(shí)現(xiàn)能量密度的跨越以達(dá)到鐵鋰電池的水平?！?/span>
蔡偉華表示，前期研發(fā)過(guò)程中，聚陰離子的復(fù)合磷酸鐵鈉在合成過(guò)程中極易出現(xiàn)不純的晶體，會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能。經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整工藝、優(yōu)化配方，在不懈地努力下，通過(guò)納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、微觀缺陷調(diào)控、惰相抑制技術(shù)、改性包覆技術(shù)“四合一”策略，全面提升了材料的產(chǎn)品性能。
華鈉新材所研發(fā)的新型材料，其熱穩(wěn)定性和獨(dú)特的電池結(jié)構(gòu)，猶如給電池上了一道堅(jiān)固的“安全閘”，正負(fù)極均采用鋁箔，不僅降低了成本，還提高了安全性。當(dāng)電池內(nèi)部短路時(shí)，鋁箔較低的熔點(diǎn)使其迅速融化，切斷電流，避免了熱失控和爆炸的發(fā)生。此外，低溫性能也是其技術(shù)一大亮點(diǎn)，在-20℃環(huán)境下仍能保持超過(guò)90%的放電能力，完全滿足動(dòng)力電池低溫場(chǎng)景的要求。
去年被認(rèn)定為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)和深圳專精特新企業(yè)的華鈉新材，成功獲得了客戶的采購(gòu)訂單，鈉離子電池實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。在蔡偉華看來(lái)，鈉離子電池是一個(gè)長(zhǎng)坡厚雪的好賽道，未來(lái)可期。
“深圳始終歡迎從0到1的年輕創(chuàng)業(yè)者。華鈉新材也將立足深圳、面向全球，站在新能源創(chuàng)業(yè)前端，推進(jìn)鈉電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?/span>
