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百年变局之新能源革命
回顾人类过去的能源历史，18世纪70年代，蒸汽机的发明，把人类带入了煤电时代，创造了巨大的物质生产飞跃，引领第一次工业革命。19世纪末20世纪初，内燃机和交流电的发明，把人类带入了油电时代，引领了第二次工业革命。引领下一次工业革命的是正在进行中的清洁能源革命。为了人类社会和地球自然环境的可持续发展，21世纪的能源格局将翻开崭新的篇章。2020年，中国在联合国气候峰会上提出“2030年碳达峰，2060年碳中和”的世纪目标，宣告中国向世界表明清洁能源革命的决心与雄心。清洁能源逐步取代过去几百年使用的化石能源的梦想正在逐步落地。通过长期科学的探索与技术的创新、实践，我们逐步看到了分布式电网、特高压、光伏、风电与钠/锂离子电池电化学储能的结合是通向碳中和伟大目标的一条可行路径。 华钠新材认为，在这些关键的工程实践中，钠离子电池具有天生的低成本优势，是清洁能源大规模普及的关键，是通向碳中和新能源革命成功的不二之选。
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钠离子电池技术是迈向清洁能源时代
的重要技术
2022年5月25日，环球通讯社评述由于全球可再生能源容量的稳步增长，全球钠离子电池市场将出现大规模扩张。北美是一个拥有雄心勃勃的碳减排目标的领先地区。因此，该地区电动汽车、太阳能和风力发电装置的采用率很高，在这一过程中扩大了钠离子电池的市场。印度和中国大规模提高可再生能源产能，将使亚太地区在未来十年内牢牢掌握全球钠离子市场份额。在欧洲，主要驱动因素预计将是快速转向清洁能源发电，尤其是在西欧地区。钠离子电池技术将在促进向清洁能源的平稳过渡方面发挥决定性作用，因为太阳能和风能等非传统能源需要大规模利用电池驱动的设备和机器。因此，预计该因素将在预测期内引领钠离子市场趋势。 目前，钠离子电池市场上的公司包括Faradion、Tiamat Energy、宁德时代、华钠新材等已经在在清洁能源革命中迈出了关键的一小步。
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政策和市场双重加持下，钠电池如火如荼！
2021年7月29日，宁德时代新能源科技股份有限公司成功举行了首场线上发布会，董事长曾毓群博士发布了宁德时代的第一代钠离子电池，同时，创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。 作为宁德时代创新技术产业化的又一里程碑式成果，钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供全新解决方案，推动“碳中和”目标早日实现，吹响钠离子电池产业化的集结号角。
2022年6月1日，发改委等九部门发布《“十四五”可再生能源发展规划》。规划指出加强可再生能源前沿技术和核心技术装备攻关。加强前瞻性研究，加快可再生能源前沿性、颠覆性开发利用技术攻关。研发储备钠离子电池、液态金属电池、固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等高能量密度储能技术，加快大容量、高密度、高安全、低成本新型储能装置研制。钠离子电池的具有很强的成本优势和安全优势，将成为储能与智能电网的关键技术！
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钠电池的的材料体系是制胜的关键
不同企业采用的材料体系各有不同，按照正极材料体系，主要包括氧化物、普鲁士蓝类材料和聚阴离子型化合物3类。主流的负极是软、硬碳材料及其他碳材料。根据不同的体系制备的钠离子电池，具有不同的性能及不同的应用场景。
表1. 不同钠电池正极材料体系的优劣势
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钠离子电池是行业风口，华钠新材是
新能源行业一颗冉冉升起的新星
深圳华钠新材有限责任公司是由新能源产业化经验丰富的高层次人才团队创立于广东省深圳市坪山区新能源产业园。公司通过坚持技术创新实现降本增效，聚焦于钠离子电池正极和负极材料开发及市场化，拥有钠离子电池领域自主研发的核心技术，致力于成为全球领先的钠离子电池材料供应商。 在深圳华钠新材CEO蔡伟华博士看来，钠离子电池面向的是一个非常有前景、大规模、高天花板的市场。在国家的“双碳目标”战略大背景下，钠离子电池是风口行业，新能源创业的大风口，华钠新材是新能源行业一颗冉冉升起的新星！”。
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深圳华钠新材团队致力于降本增效
材料体系开发
降本增效是在钠离子电池材料的技术攻关过程中最主要的挑战。华钠新材CEO蔡伟华博士表示，公司的核心技术为高性能、低成本的正极和负极材料的制备，主要包括正极低成本的铁基层状氧化物、普鲁士蓝类材料，和负极低成本的特种复合碳材料。产品生产工艺相对环保，具备超高安全、超高倍率、超抗低温、超低成本和超长寿命的五大超级特性。相对于锂电和其他钠离子电正极材料，铁基层状金属氧化物钠离子电池具有几大特点：一是铁基、不含贵金属，这意味着原料价格低、产品纯度高；二是原材料利用率可达100%，较为环保；三是单次烧结，工艺简化，前驱体制备相对简易。特种复合碳材料制备工艺简单，成本低，并能极大的提升钠离子电池的安全性等性能。适用于制备大规模储能用钠离子电池、低速电动工具用钠离子电池及整车混合动力钠离子电池。
深圳华钠新材已申请数十项自主研发核心专利，部分专利已获得国家知识产权局授权，公司拥有强大的技术研发团队，同时具备材料平台级的研发实力，与中科院长春应化所、华南理工大学成立了联合开发实验室。2022年是非常关键的一年，公司的材料产品正在进行快速的测评和验证中。
连线创始人
CEO蔡伟华博士：“钠离子电池一定是未来发电侧储能里竞争优势最强的”
储能降本和安全的核心是电池，具有成本效益的电池技术是首选。在各种可充电电池中，钠储量丰富和成本低，可以满足钠离子电池中材料供给。电池成本主要取决于所选择的电极材料。正极和负极材料成本在整个电池成本中起关键作用。 深圳华钠新材公司的材料体系具有低成本优势和卓越的电化学性能！
此外，环境温度在电池性能中起着关键作用。钠离子电池可在极宽的温度范围（-40至40°C）内工作，无需额外的温度控制即可保持适当的工作温度。固定式钠离子电池的宽温区全气候特性对储能体系至关重要，特别是那些在偏远地区没有温控配件的储能系统，钠离子电池对各种气候环境的强大适应性也凸显了它们的高可靠性和安全性。
CEO蔡伟华博士表示，“华钠新材立足深圳，面向全球，希望在钠离子电产业化进程中，根据市场的需要，将低成本材料实现大规模量产。”
DT
能否介绍一下您的创业故事，选择钠电池赛道的原因呢？
创始人蔡伟华博士（CEO）
我是2017年华南理工大学和伯克利加州大学联合培养博士毕业，在博士期间，我主要是做电池材料的研究和应用。从2012年到2015年，我在华南理工大学电化学专家叶建山教授的指导下从事电化学基础机理研究和钠电正负极材料的合成和研究，2015年到2017年在伯克利加州大学期间主要从事前沿电池材料的开发和产业化项目，包括高能量密度高镍三元、长寿命磷酸铁锂、激光诱导石墨烯以及普鲁士蓝类材料的产业化研究。博士毕业后，我进入了新能源行业领军企业比亚迪工作，曾参与和负责过比亚迪的重大电池项目，包括“动力电池材料失效机理研究”、“刀片电池设计及测评”、“寿命模型及可靠性”等开发项目。2021年，锂电池产业链出现了一些细微的变化，上游原料产业的扩产速度跟不上下游电池厂的扩产速度，储能电池与动力电池出现了一定程度的锂电原材料慌。经过大量的行业调研，我发现钠离子电池有可能替代一部分锂电的应用并且正处于产业化的前夜，但整个钠电的产业苦于没有便宜好用的原材料，我开始组建创业团队和成立公司，聚焦于开发低成本、高性能的正负极材料，希望能为清洁能源的发展贡献绵薄之力。
DT
作为技术大咖，您怎么看钠离子电池的几种技术路径的特点？您团队产品主要优势是低成本和高安全，能否说明一下？
联合创始人赵建明博士（CTO）
我在中科院攻读博士期间和丹麦科技大学博后任职的八年时间里主要的工作是钠离子电池正负极材料研发。回国后，我于2018年加盟比亚迪动力电池事业部，曾参与电池材料开发、电池安全失效、快充、膨胀等课题项目研究，同时也承担过部分省部级项目。结合我在中欧长时间研究钠离子电池材料经历和近4年的世界头部动力电池研发经验，我认为目前的三种技术路线金属层状氧化物、普鲁士蓝类正极和聚阴离子类正极在产业链形成初期会形成各自应用领域，产业成熟后，随着各个技术路线进步，可能会出现类似锂离子电池领域磷酸铁锂和三元此消彼长的态势。目前，三种材料都在进一步优化，聚阴离子材料的循环性能很好，工作电压高，但理论和实际容量很低，导电性不好，钒和氟都有一定毒性，成本较高；金属氧化物工艺与锂离子电池三元材料工艺较为接近，率先应用可能性较大，采用低成本的铁锰基材料，容量较低，循环较差，若掺入一定比例的镍钴，成本高，需要折中选取合适的元素；普鲁士蓝类材料的成本是三者中最低的，容量高，倍率性能好，工作电压高，但其结构水、导电性和电芯端工艺问题需要深入研究。
我们公司系统性研究了主要技术路线材料成本及性能。结合材料性能与电芯对材料要求，公司开发的材料容量接近磷酸铁锂，且综合成本远远低于铁锂。钠离子软包电池在针刺和加热等极端滥用测试中，温升低，不冒烟不起火。 我们团队积极配合头部电池厂，优化材料端和电芯端工艺，通过快速迭代推出了第一代的产品，未来将根据客户的要求进行产品的设计和深度开发。
DT
公司下一步有什么产品规划及融资计划？
创始人蔡伟华博士（CEO）
我们正在跟下游的电池厂联合做战略性产品开发，通过对材料进行改性，使下游的电池厂用得上便宜又好用的原材料，不再为原料慌发愁的同时可以让下游企业节约成本，提升利润空间。 公司目前正处于准备进行产品500吨级别的中试阶段，我们相信明年是钠离子电池产业化的开局之年，整个产业会更加火热。 公司已经完成了天使轮的融资，目前正在进行pre-A轮的融资。
DT
最后，请对钠离子电池赛道做一个未来的期许！
创始人蔡伟华博士（CEO）
钠离子电池是一个长坡厚雪好赛道，百年一遇大风口，未来可期。
华钠新材站在新能源创业前端，推进钠电池产业的发展及产业化。希望与产业人士共同成长，诚挚邀请各位专家莅临深圳与我们一起交流。
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电子邮箱：cai.weihua@huana11.cn
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