2024年7月月12日,在武漢光谷黃岡科技產(chǎn)業(yè)園高闊的廠房內(nèi),巨大的機械設(shè)備和儀器連軸運轉(zhuǎn),一種黑色粉末不斷從產(chǎn)線產(chǎn)出。這是全球目前最大的鈉離子電池正極材料生產(chǎn)線,它正在加緊完成一個海外的百萬訂單——為韓國現(xiàn)代汽車的項目生產(chǎn)電池正極材料。

正極材料作為電池核心關(guān)鍵材料,其性能直接影響電池能量密度、安全性、循環(huán)壽命等各項核心性能指標。這條千噸級正極材料生產(chǎn)線,是總部位于光谷大道的武漢啟鈉新能源科技有限公司(以下簡稱啟鈉新能源)的核心資產(chǎn),也是公司董事長胡培近三年來科研轉(zhuǎn)化出的最大成果。
胡培是湖北工業(yè)大學先進電子材料與器件研究所所長。自2021年4月被作為高層次人才引進后,他一直圍繞聚陰離子路線開發(fā),解決聚陰離子復合磷酸鐵鈉應(yīng)用技術(shù)瓶頸。在這個項目的實驗室階段,他為了找到合適的配方試驗上千種材料,最終實現(xiàn)0到1的突破,得出了高性能的實驗室的小試產(chǎn)品。
鋰電池是目前新能源的主流技術(shù)線路,為何要另辟蹊徑在鈉離子上做文章?胡培說,全球鈉資源豐富,獲取成本相對較低。同時,鈉離子電池相較鋰離子電池的安全性和高低溫性能更好,在極端溫度下仍可保持穩(wěn)定,在所有安全項目測試中,均未發(fā)現(xiàn)起火。鈉離子電池充電速度是鋰電池的3到5倍,可實現(xiàn)5分鐘充電80%。
胡培的博士畢業(yè)論文就是研究有關(guān)鋰的課題,他還曾在湖北萬潤、中緯新材料等鋰電企業(yè)工作。其間,碳酸鋰的價格曾一度高漲,我國的鋰資源85%依賴進口。這些經(jīng)歷告訴他:“鈉的差異化性能決定它對整個行業(yè)是有益彌補?!?/p>
看中鈉離子電池正極材料技術(shù)價值的資本不少。近一年時間內(nèi),啟鈉新能源完成了5輪風險投資,總計獲得投資達1.365億元。投資者中包括招商局創(chuàng)投、廣發(fā)信德等央企以及多家知名投資機構(gòu)。
萃英澤沐有限公司是最早投資胡培團隊的,其負責人彭晉標識,他們看好鈉離子電池的廣闊前景,尤其看好鈉離子電池在下游儲能端的應(yīng)用和發(fā)展。胡培團隊在聚陰技術(shù)路線開發(fā)方面走在全國前列。
彭晉回憶,他們最初接觸胡培團隊時,對方連一個正規(guī)辦公室都沒有,但這不影響他們看好這家公司,“我們和團隊見了幾次面,從最開始接觸到完成投資,前后只用了2個多月”。2022年9月,雙方成立啟鈉新能源,萃英澤沐次年1月就注入1500萬元資金。2023年9月,啟鈉新能源申報了東湖高新區(qū)“揭榜掛帥”項目,胡培團隊開發(fā)的鈉離子電池正極材料技術(shù)開始在啟鈉新能源進行成果轉(zhuǎn)化。
在廠房看到只有寥寥數(shù)人對著電子屏幕作業(yè),操作機械設(shè)備和儀器。在這條生產(chǎn)線上,磷、鐵、鈉等原材料經(jīng)過研磨、噴霧、燒結(jié)等環(huán)節(jié),變成定制化的鈉離子電池正極產(chǎn)品。
胡培指著生產(chǎn)線說,從實驗室到工業(yè)化生產(chǎn),容積和量都發(fā)生巨大變化,如何保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和一致性,他也曾面臨很大的考驗。從論文到最終實現(xiàn)生產(chǎn),他和團隊不斷調(diào)整參數(shù)和工藝流程,攻克一個個技術(shù)難題,完成了20多項專利。
胡培說,鈉離子電池在能量密度、循環(huán)壽命等方面相對鋰離子電池存在不足。同樣體積的鈉離子電池由于能量密度低,蓄電量遠不如鋰電池,循環(huán)壽命也更短?;谶@些因素,鈉離子電池可在雙輪電動車、老人代步車等小動力領(lǐng)域發(fā)揮作用,未來還可大規(guī)模應(yīng)用于儲能領(lǐng)域,對保障能源安全發(fā)揮重要作用。
彭晉則判斷,鈉離子電池行業(yè)的真正爆發(fā)可能要到2027年,這兩年國家能源集團、國電投、華電等已密集拋出了一批鈉離子電池的訂單需求。胡培說,該公司也正在向?qū)幍聲r代、華為等下游企業(yè)送樣。近期,公司將啟動第二條生產(chǎn)線的建設(shè)。