2023年還是“鈉電池元年”嗎？

如果將這個疑問放到去年年底，或許都不成為一個問題。然而隨著碳酸鋰價格的迅速回落，早前火爆異常的鈉離子賽道熱度一時間降至冰點，在儲能市場上的聲量大不如前，行業對“鈉電的時代還會到來嗎”的疑慮卻愈發深重。

在回歸平寂的另一面，今年以來，鈉電領域的初創企業仍如雨后春筍，資本投融資事件亦層出不窮，顯然資本市場仍未放棄對鈉離子電池的關注。與此同時，此前鮮為人所探討的聚陰離子技術路線聲量漸高，大有后來居上之勢。

在這條技術路線上，2022年4月成立的珈鈉能源，不僅初期收獲雷軍旗下順為資本數千萬天使輪融資，又先后在去年8月、今年1月分別拿下Pre-A輪及Pre-A+輪融資。亦不乏有去年9月剛成立的聚陰離子體系鈉電企業，在短短不到一年的時間內已然收獲四輪融資。

針對鈉電行業當前看似有些矛盾的發展局面，筆者邀請到珈鈉能源創始人、董事長兼首席科學家，同時也是武漢大學化學與分子科學學院教授曹余良作為首期專訪嘉賓，對鈉電行業發展及聚陰離子材料體系為代表的儲能未來方向展開深度對話。

曹余良教授是國內鈉離子電池領域最早的研究者之一，早在此前鈉電行業熱情高漲之際便冷靜地提出“鈉電不會形成對鋰電的取代，而是對鋰電的平衡與補充?！?/p>

其一手創辦的珈鈉能源更是聚陰離子技術路線的領軍企業，千噸級量產線已于年內正式投產。公司還將在今年年底開始布局萬噸級產線，預計到2024 年實現過億收入。

當前，鋰電行業無論在動力電池還是儲能電池領域，都已出現產能過?，F象，這似乎為鈉電產業制造了更大的生存壓力。

然而曹余良表示，鋰電產能過剩，并非鈉離子電池發展的障礙，反而對鈉電產業而言是一個很好的發展契機。

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筆者：此前，鈉電領域經歷過一段極為熱鬧的時期，如今的鈉電行業看上去似乎沒有那么火爆了。但是我們又同時看到，當前仍有大量鈉電企業尤其是初創企業備受資本青睞。鈉電這條賽道是所謂的“回歸冷靜”了嗎？資本市場又是否仍在看好鈉離子電池？

的確，鈉電從去年很火到今年似乎有些冷淡，卻又時不時有新創立的公司或新的資本進入這條賽道。要解答這個現象的成因，我們首先就要分析一下——鈉電為什么會火。

鈉電能夠火起來，最主要的原因還是鋰價的上漲，如果鋰資源價格一直維持在高位，鈉電自然就會有市場。所以我們可以看到，鈉電行業的成長曲線實際伴隨著碳酸鋰的價格上升和下降。

碳酸鋰的價格從去年年底的頂端，走到今年上半年的下降，又有所回彈而相對平穩在20萬元/噸。而鈉電火熱的程度，也是逐漸上升又回落到看似有些不溫不火的狀態。

隨著鋰電市場的變化發生起伏，這是鈉電發展的一個總體趨勢。而盡管目前碳酸鋰的價格在不斷下降，鈉電技術的研究及產業的發展卻仍緩步向前，這又是為什么呢？

實際上，就國家層面而言，發展新能源儲能是實現我國雙碳戰略目標的一個重要環節，而鋰離子電池的這一方向是非常合適的選擇。無論是對于中國來講，還是對于全世界來說，鋰電的應用都勢必帶來極為廣闊的市場。

然而，如果繼續依賴鋰電池的單一發展路線，并且持續不斷地批量性運用到儲能領域，我國的鋰資源很有可能會受到“卡脖子”的影響。

中國的鋰資源僅占世界儲量的6%，而其中又有70%-80%的鋰資源集中于高原鹵水。無論基于地區分布還是自然保護，國內鋰資源開采都會受到非常大的限制。

這就導致在大量應用的背景之下，國內鋰資源最終會面臨嚴重不足的局面。因此，國家也在大力支持無資源限制的鈉電新行業的發展，這是一項面向未來的投資。

從資本市場的角度來看，在鈉電產業剛剛受到市場關注的發展早期，普魯士藍（白）或者氧化物的材料體系都被認為是能夠跟磷酸鐵鋰相對比的技術路線，大家普遍投入了非常高的期望，各路企業也紛紛投入到這些鈉電材料體系的研究中去。

然而，每一種電池材料其實都有其適用的不同應用領域。以上這些鈉電材料體系，更適用于二輪車的小動力市場，而具備更長循環壽命和安全性的聚陰離子正極材料體系，則更適合于規模儲能領域。

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筆者：您剛剛提到，上述的幾種技術路線在發展過程當中都出現了一定的短板。珈鈉能源選擇采用聚陰離子型鈉離子電池正極材料路線，是基于怎樣的考量，較之于其他材料體系又有怎樣的優勢？

過去在鈉電領域，普遍以普魯士藍（白）或氧化物的材料體系為主，然而它們用在小動力上面是合適的，但用到儲能領域，它們的短板逐漸凸顯出來，還需要進行更多的結構改善和性能提升的工作。

鈉電的發展，實際上還是為了要在大儲能的應用當中平衡鋰電，去補充平價鋰在儲能市場的缺失，使得整個鋰電市場及規模儲能市場都健康發展。

如果沒有大儲市場對于鋰用量的較高要求，鋰電完全可以應對動力電池的市場需求，鈉電也就沒有了用武之地，當然這還要建立在中國鋰資源不存在“卡脖子”情況的前提下。

鈉電最大的市場在于儲能，而儲能市場最關注的三個核心關注點是什么？

第一個要求，是便宜且資源豐富的原材料。未來的儲能市場將是非常大的一個量級，如果資源不夠豐富，沒有大量的資源儲備，根本沒法用到儲能上面。而且資源成本一定要足夠低，才能保障儲能的成本要求。

第二個要求，是材料結構穩定。對于電化學儲能而言，需要反復充放電、循環足夠長，才能夠將度電成本降低下來。就像單晶硅，可以用到20-25年，計算下來度電成本要比化石能源都合算得多，就能夠發展起來，儲能也是同樣的道理。材料體系的結構穩定，才能夠達到更長的循環或者說做到更長的日歷壽命。

第三個要求，就是安全性。安全性要求是規模儲能應用的重中之重，應該選用更加安全性的儲能體系。

所以說，對于儲能的三大目標，資源稟賦要好、結構要穩定、還要足夠安全，其實并不追求能量密度，只需要全壽命周期中度電成本可期達到儲能要求。鈉電池正好滿足這樣的需求，而在各材料體系當中，聚陰離子材料體系是能夠同時達到這三個條件的理想體系。

盡管聚陰離子體系能量密度相對較低，但在安全性能上應該是鈉電材料體系當中最安全的。正如磷酸鐵鋰能量密度不如三元鋰，但安全性能要更好，所以才得以在市場上慢慢鋪開，聚陰離子鈉電材料體系也是同樣的道理。

當前，鋰電行業正普遍朝向大容量電池發展。這實際上是為了節省制造和后續包括組裝在內的工藝成本，或是其他管理部件的成本。為了把這些成本降下來，自然做得越大越好。

然而，電池做得越大，整個電池的能量也就更高。即使能量密度沒有明顯提高，但假如出現短路等安全問題，勢必產生更大的熱量，安全性能更差。

反過來講，如果材料體系足夠安全，就可以相較于其他體系做出更大容量的電池，這正是鐵磷基聚陰離子材料體系優勢所在。

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筆者：剛才您提到鋰電的電池體系已然非常成熟，而鈉電的實際定位在于補充、平衡鋰電。目前無論在動力電池還是儲能電池領域，都已出現鋰電產能過剩的現象，對于身為補充者而非替代者的鈉電來說，是否意味著市場空間會持續受到擠壓？還是說對于鈉電而言，始終有其優勢的市場空間存在？

當前的鋰電產能過剩，實際上是由于前兩年的鋰電投資的量級太大，是一種短時間內的過量。儲能市場的增長速度還是很快的，電動車市場反而增長的沒有預期的那么快，也最先表現出產能過剩的情況。

這種鋰電產能過量，我覺得并不是鈉電池發展的障礙。反而對鈉電產業而言是一個較好的契機，或者說是一個有益的前提條件。

當前過剩的鋰電產能，實際上是可以很快地轉到鈉離子電池生產當中。鈉電不需要重新構建產能，也可以直接應用鋰電的已有產能，這為鈉電的前期示范積累起到了非常好的發展條件，其實對于鈉電的下端推動也是非常有利的。

而就目前大家對于鈉電領域的研究和投入來看，還是希望將鈉電市場及整個運用領域慢慢地拓展出來，實則是面向未來的產業布局，還未在真正意義上形成與鋰電行業在市場方面的競爭。

以大儲為例，當前風電、光伏發電的總量還未到必需配置儲能的程度，理論上靠其他能源轉化形式也能夠實現完全消納或調節。那我們為什么還要如此迅速地發展儲能呢？其實更多的是面向未來新能源大規模發展，必須要借助儲能來完成消納而做出準備階段的提前布局。

放在鈉電領域，也是同樣的道理。既然磷酸鐵鋰始終無法打消人們對于安全隱患的憂慮，為什么不向更為安全的鈉電路線提前布局呢？

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筆者：從鈉電的應用領域來看，是否就是在于電動二輪車和儲能這兩個主要的市場？您認為鈉離子電池的核心市場應用與競爭力在哪？最能充分發揮優勢的應用場景是什么？

實際上，我覺得鈉電在不同方向有不同的應用市場，并不能說鈉電應用領域很窄，它的應用是可以很寬泛的，但是其他市場的體量都不會太大，還是以儲能、電動二輪車作為其核心的主要市場。

比如說，鈉電的低溫性能非常好，能夠做到-30℃、-40℃正常放電。那么在東北地區的小動力、小儲能市場都會顯示出特定的市場優勢。大倍率放電、低溫放電，都是鈉離子電池的顯著優勢。

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筆者：當前，鈉離子電池的層狀氧化物、聚陰離子化合物、普魯士類化合物等多條技術路線仍不分伯仲。您認為從技術趨勢上來看，行業未來是否會出現像鋰電行業三元鋰主用于動力電池、磷酸鐵鋰主用于儲能電池這樣的技術分野？

我認為是的。根據各技術路線的特性及當前可商業化應用的材料體系來說，未來的局面很有可能是，在儲能電池領域以聚陰離子體系為主，在二輪車、小動力市場上則以氧化物體系的運用更為廣泛。

當然鈉電的材料也不光是這些，還有一些其他的材料體系。比如聚陰離子路線上也有一些體系是能夠在二輪車、小動力市場走出來的，但是對于儲能角度來講，我認為鐵基磷酸鹽的聚陰離子體系還是未來的主流。

從當前發展水平來看，鐵磷基聚陰離子體系發展的比較晚，到今年年初大家才慢慢有更多的認識，普遍看到了它在儲能方面的優勢，許多公司也都轉到聚陰離子的方向上來，產業也慢慢開始逐漸積累。

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筆者：當前，各材料體系未來技術前景、產業鏈發展情況仍然無法蓋棺定論，您作為研究者又是企業家，是否會有“走錯路”的隱憂？

我們從2009年就開始系統研究鈉電材料及體系，也是中國在該領域最早的研究組之一。對于正極、負極、電解液，包括正極材料的各類體系，如氧化物、普魯士藍（白）以及聚陰離子等，都有非常系統的研究。

實際上，我們對于不同的材料體系的性能、領域應用可能性都已經有比較深的了解，做了非常多的評估。像三類正極材料體系，實際上我們前期也都做過公斤級的材料試驗，初步探討和考察過各路線的優劣勢以及運用方向。

所以說，建立在前期大量研究論證的基礎之上，我們當時打算進行產業化轉化的時候，就將目標瞄準規模儲能方向，堅定地選擇了聚陰離子體系。

盡管那時候很少有企業關注這個體系，也較少有資本來關注這個體系，甚至有許多聲音認為聚陰離子材料體系能量密度太低，綜合系統成本沒有優勢等等。

但是隨著我們不斷地進步，行業對于不同體系地認識程度也不斷加深。從市場和資本的角度來看，大家也正在慢慢轉向聚陰離子材料體系，這其實也證明了在規模儲能方面的運用，我們當時的選擇是正確的。

怎么降本、怎么提升能量密度，這其實是我們在一步一步往前走的過程中，需要去對材料體系進行不斷地完善，而不是一定解決不了的問題。