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报告人：李树军 钠离子电池技术现状及车规级应用展望
以下内容为现场演讲实录：
感谢联盟的邀请，演讲题目是“钠离子电池技术现状及车规级应用展望”。钠离子电池还处在产业化前期，刚刚开始，三个技术路线，我主要介绍的是层状氧化物技术路线。这个阶段谈车规级应用太早了一点，主要是后续产品的开发方向。
发展历程
中科海钠2017年成立，实际上技术在2011年左右就开始研发了，那时候是在中科院物理所，也是中科院物理所孵化的技术，那个时候大家对钠离子电池还不太了解，参与不多，中科海钠或早期中科院物理所团队实际上自己从材料做到电芯，做到应用，各种示范。2021年就做到了MWh示范，走到现在，到了应用化前期。后来行业开始关注，得到的资源和支持比较多。
2023年，可以定位为初步产业化。现在市面上也没有真正批量钠离子电池出货和应用，所以中科海钠比较早。
正极生产基地在山西太原，电池生产基地，电芯在安徽阜阳，研发市场和运营总部在常州溧阳市。山西阳泉还有一个跟合作方共建的生产线。材料去年做到2000吨，下半年开始稳定在运转。今年在建生产线2万吨正极、1万吨负极，年底前三到四季度能投产，明年规划是10万吨正极，5万吨负极，当然也要看市场节奏，目前是这样的规划。
电芯去年底1GWh生产线已经建立起来了，主要是方形叠加了一部分圆柱，今年会扩展到3-5个GWh，明年如果再扩张，计划中规模扩大也主要看客户，也是跟战略型客户一起制定型号，一起扩产。去年做到1MWh的储能示范系统，还是一种科研示范，也获得了国家能源局首套认证，今年开始实际上是百MWh级系统的开发和陆续交付，今年要并网还很困难，但是技术体系开始陆陆续续进行，开始有一定的交付。
电芯定义了三款，2月份我们做了简单的产品发布。做了中等尺寸的圆柱32140，容量是12Ah，对应的磷酸铁锂是15Ah，电压、循环都差不多。定义中等方形电芯50160118，其实还有一个非常类似的我们也同步在做，是52148118。这两个容量都是80Ah，磷酸铁锂基本上是100Ah。还有一个标准是大方形，磷酸铁锂280或者300，我们现在最高做到240，最近还可能有所提升。
我们做了三款认为相对通用性比较强的，能够涵盖大部分市场应用的电芯，但是不是最合理的形态？现在看也不见得。但是早期定义这些东西时，要在各个场景应用和示范，就选择了有代表性的产品。
应用展望
钠离子电池大家关注的都是成本低，觉得天生成本低，就应该去做储能。但实际上材料成本低跟使用成本低真的是两回事。我们体会比较深，因为体积能量密度不够，辅料、非活性物质易消耗，成本就上去了。如果能量密度只有铁锂一半时，正极活性物质，包括负极电解液，跟磷酸铁锂单位Wh成本差不多，是算不过来账的。
为什么选择层状氧化物？中科海钠坚持下来去提升能量密度，主要首先是成本要成立，体积能量密度太低，现有结构成本是算不过来的，就像有些其他的钠离子电池技术路线体积能量密度太低，用现在的结构跟工艺去做，显然很困难。
实际上现在我们能做到磷酸铁锂的80%，已经进步很多了，前两年只有50%。不过现在提升的路径打开了，可能明年我们基本上能追平，有信心没把握，磷酸铁锂这两年进步很快。
提升体积能量密度是钠离子电池的核心方向，不仅仅是提升性能上的竞争力，更主要是降成本，目前我们做到80%。
我们现在大概300出点头，磷酸铁锂大概在380-400，高的能到400。这个数除以2基本是质量能量密度，大概核算，钠离子电池体积跟重量、能量密度基本是2倍的关系。希望明年我们能够到370/380的水平，再提升20%左右。
提升了之后就有真正的优势吗？钠离子电池外界贴了一个成本的标签，但是在我们看来早期的市场不见得是靠成本跟磷酸铁锂去竞争的，跟铅酸电池竞争比成本更显然是不太现实的。低温充放电、常温快充快放，钠离子电池天生比较突出，因为它的正极层状氧化物导电性强，负极无定形碳，钠的脱嵌都比较快，电解液可以用PC溶剂，温度特性比较好，钠离子电池溶剂化半径比较小，跑得也比较快，导电性比较强。各种东西都比磷酸铁锂跑得好，这就是天生的固有特性，优化一下更突出。现在所有的层状氧化物产品，不仅是中科海钠，都具备低温快充高倍率相对优势。
常温快充，15分钟能充到90%以上，如果1C充电的话，不需要恒压，恒压大概不到1%。4C充电时，温升大概13摄氏度。确实常温快充电还是比较突出的，磷酸铁锂要想做到这个比较困难。
常温倍率放电，测到4C时，温升不到20摄氏度，容量保持率还有95%；3C放电就是15摄氏度，确实也是比较突出的。
低温，在-20摄氏度测了一下，搞了一个制式，起步可以用0.5C去充，中间做到0.2C没有问题，末段可以用0.1C去充，如果着急的话，末端经常是低温，到80%左右就够了。这个时间不到4小时，很多用户看到如果能够用这个速度充电，而不用加热，不用考虑其他东西，是非常好的特点。但这些东西都没有针对性的对低温、倍率做优化，我们先做了常规型的东西，后面的材料、电解液上再针对优化一下，表现还会更好。容量也没有因为这个要提高温度性能去降低容量。
低温放电，基本上0.2C在90%的容量，0.5C在80%的容量，电压降得不太多，按能量上可能再降10个点。
我们这边都是用2V截至电压，行业里还标了1.5V，1.5V到2V还有6-7个点的容量，我们想了想跟用户各方面沟通之后，还是截掉了，更实用。
后续材料容量提升，一方面提容量目的是降成本，另外材料跟电芯结构都要优化，还是要继续强化低温快充高倍率这个特性，我们现在还没有针对性做系统优化。目标希望一年左右容量能够跟磷酸铁锂基本持平，成本优势就能够出来，低温倍率就是特色。
如果能够能量密度持平的话，大概算一下，比如碳酸锂10万/吨，磷酸铁锂大概6万/吨左右，它的正极跟我们的正极差不多，当然我们可以稍微便宜一点，负极差不多都是3-4万，电解液也差不多，我们钠电电解液稍微便宜一点，但是用量多一点。其他因为同体积、同容量，所以用壳体、结构件、隔膜、箔材都一样，有一个地方用铝箔替换铜箔能省3、4分钱，加起来综合BOM优势0.05元/Wh，如果能持平，碳酸锂能到10万时，有5分钱的BOM优势，还有低温、倍率这些特色，还是不错的。大家经常问碳酸锂跌成这个样子，你们怎么搞？其实我们刚搞的时候碳酸锂才几万元。
总结
1.产品基本定型，能量密度达到了实用水平。
2.产线建设和调试完成，具备了量产和交货条件。
3.现在低温快充高倍率算是产品特色和优势。
后面的工作主要是提高体积密度，尽快与磷酸铁锂持平。材料容量水平提高是主要措施。结构的优化主要是优化低温、倍率这些性能。
谢谢！
注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅
（中国粉体网编辑整理/乔木）
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