中國粉體網訊  隨著碳達峰碳中和戰略的貫徹實施，新能源產業發展步入快車道。正極材料作為電池成本占比最高的一部分，其市場需求迎來了爆發式的增長。2023年8月15日到16日，2023先進正極材料技術與產業高峰論壇暨第一屆鈉離子電池材料技術研討會在山城重慶隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期，我們邀請到的是創普斯（深圳）新能源科技集團有限公司鈉電研究院副院長蘇恒博士。

創普斯（深圳）新能源科技集團有限公司成立于2020年，公司深耕新能源材料行業，目前已形成高能量密度、優異熱穩定性的磷酸錳鐵鋰正極材料，耐低溫、長循環的儲能型、高壓實動力型磷酸鐵鋰正極材料，低成本高容量的鈉離子正極材料三大產品體系；智能化生產基地布局陜西西安、江西萍鄉、山東棗莊、湖南郴州等多個地區。產品廣泛應用于新能源汽車動力電池、儲能電池等領域。

粉體網：蘇院長，在鈉離子電池正極材料中，層狀過渡金屬氧化物是進展最快的一類材料，就該類材料而言，錳基材料能夠脫穎而出的原因是什么？

蘇院長：其實我們都知道，錳是一種比較廉價的元素，在地殼中分布很廣，所以它的價格穩定性會有所保障；其次，錳這種材料在鈉離子電池的發展中，是最早提出來的，它的結構有很多種，而且它的能量密度也非常高，一般鈉錳氧在不同的構型中它最高可以做到200mAh以上的克容量，所以它的應用具有先天性的優勢。一個是低成本，一個是高容量。

盡管它還有很多的一些問題需要去解決，比如說Jahn-Teller效應，包括錳的溶解之類的。但是在后續的研究過程中，我們可以通過表面修飾/界面修飾，包括離子摻雜手段去解決。所以綜合來看，目前錳基材料的成本和性能，也可以稱之為性價比，其實是最好的。所以這也是錳基材料成為現在在產業化進程中發展最快的一類材料的原因。

粉體網：目前在研的鈉電錳基正極材料中，比較典型的有哪些？

蘇院長：其實我們可以看到，基本上鈉電行業在做層狀氧化物的一些企業，他們有的說是鐵基的鐵酸鈉，有的說是鎳基的，甚至有的公司說是銅基的。但是實際上，我們拿到具體材料的時候，經過分析對比會發現，錳所占的比例依然是最高的。也就是說，市面上現在追求空氣穩定性，包括長循環性能，不追求能量密度的時候，主要是銅鐵錳或者銅鎳鐵錳，也就是銅和錳的一個組合。那么在追求高能量密度的時候，我們一般更傾向于采用鎳鐵錳這種組合。

粉體網：貴司鈉離子電池正極材料產業化進展如何？

蘇院長：我們其實現在已經有四款產品已經定型，包括規格書的確認。這四款材料已經全部通過了小實驗室的小時認證。包含長循環、穩定型的，也就是說低能量密度、低成本、長循環，再包括儲能和高能量密度的四款材料。前兩款產品，低成本和長循環的材料，我們已經完成了中試，即將在產線上進行驗證，也就是說進入了市場階段。后面儲能的和高能量密度型的產品，我們現在已經在中試進行驗證。

粉體網：目前，鈉電正極材料無論研究層面，還是產業化方面，都是鈉電產業鏈比較集中的方向，企業也比較多。相對而言，鈉電負極，目前主要是硬碳，做的企業比較少，您認為造成這種局面的原因是什么？

蘇院長：硬碳它本身研究的技術壁壘比較高，比如說硬碳的工作機理，它的反應原理實際上在學術界也是爭論了很多年，到現在還會有不同的一些聲音。盡管我們大家普遍認為它是一個脫嵌-吸附和微孔-吸附的機制，但是實際上也會有很多不同的見解，現在其實也很難找到足夠的證據去證明我是對的或者你是錯的之類的。

所以對于硬碳，從現在的技術角度上來看的話，第一，材料的性能主要還是對前驅體的依賴比較大，前驅體碳化之后它原本的骨架構成了硬碳材料的主體框架，那么人工技術方面的一些修飾，比如說造孔，對于材料基本性能的改善是有限的。

其次，硬碳一般采用的前驅體，要么我們用酚醛樹脂，酚醛樹脂它的成本非常高，也就造成了它很難去廣泛的應用，換句話說，它跟鈉電的低成本實際上是相違背的。其次就是一些生物質材料作為前驅體進行碳化，生物質其實還有一個比較讓人值得慎重的方面，就是它在大規模使用之后的原材料的供應穩定性，比如說貝特瑞也好，佰思格也好，包括日本的可樂麗，他們都在推廣椰殼碳，生物質做的椰殼碳。對于椰殼碳，我們都知道其實產椰殼的一般在南方熱帶或者亞熱帶地區，比如我國三亞、海南。全球椰殼質量比較好的主要是菲律賓，那邊的椰子殼厚，做出來的硬碳材料性能比較好，海南的椰子它的殼比較薄。全球的椰子年產量其實也就是在60萬噸上下，椰殼的比重大概是13%，椰殼中碳的含量大概是40%，我們算下來實際上如果光采用椰殼碳的話，它的供應量其實是非常有限的。

所以綜合來說，對于硬碳，第一是原材料，第二是成本，第三是它的技術壁壘，導致能夠入局這個硬碳的廠商其實是非常有限的。所以這也是為什么硬碳負極材料（布局廠商）不及正極材料。比如我們剛才談到的錳基，它實際上沒有材料的方面的一些限制，它合成的工藝也比較簡單，我可以通過前驅體工藝，也可以通過固相法工藝，所以能夠入局的廠商就會比較多。

粉體網：既然存在這種情況，企業有沒有想過做其他負極材料呢？

蘇院長：有，像鈉電硬碳方面，我所了解到的很多企業他們已經開始進行人工的造孔機制，增加了微孔或者納米孔的吸附，材料的容量會提升很多。然后通過造孔和一些結構設計，我們把它稱為軟碳的硬化，這樣的話，我們就可以采用像無煙煤、瀝青、石油基這一類材料，那么它的成本會有大幅的下降，不過目前這類材料做成的硬碳，它的性能跟生物質相比還是稍微有一些降低。

我們相信在未來的技術發展中，我們不僅能夠降本，而且能夠提高材料的性能。除了硬碳、無定型碳以外，鈉電實際上通過硅基材料也是有比較大的應用前景，這個可能會是未來更遠的一個方向或者說發展的一個規劃。

粉體網：您剛才有提到硅材料，根據貴司官網，除了正極材料，貴司還布局了硅碳負極材料，目前進展如何？

蘇院長：我們硅碳負極從研發的角度來講已經非常成熟，產品一共迭代了11代產品，那么逐漸會向市場開放，開放實際上有助于占據市場的高點。其次就是產品生產進展過程中，我們已經完成了百噸線的中試，接下來就是根據市場的具體需求，我們會有序的去釋放硅碳負極的產能和產品迭代。

粉體網：硅碳負極材料所用的硅，貴司是外購的還是自己做的？

蘇院長：我們自己做的，實際上硅碳主要的一個技術壁壘或者說瓶頸在于它的前驅體，也就是納米硅和微米硅這兩種硅材料，如果自己解決的話，那么對于整體材料的成本還有性能其實具有非常大的價值。

粉體網：對，目前納米硅還是挺貴的，好多企業退而求其次用微米硅。

蘇院長：我們都知道硅的理論克容量大概在4000多毫安時每克，也就是說近乎于十倍的石墨負極。硅碳材料現在市場上比較常見的就是硅-400/硅-450，克容量在400mAh/g到450mAh/g，它對于硅的用量很少，但是硅依然是一個主體，就是對它的技術要求比較高。硅碳材料現在做的最高的可以做到1200mAh/g、1500mAh/g，甚至有人會報道到1800mAh/g，再往上的話就很少見了。但是有這么一個技術的存在也就保障了硅碳材料未來市場的發展空間。

粉體網：好的，蘇院長，我們今天的采訪就到這結束，感謝您接受采訪。

（中國粉體網編輯整理/長安）  

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