新能源革命：21世纪能源格局的变革与中国2030碳达峰2060碳中和目标

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百年变迁：新能源革命

回顾人类过去的能源史，1770年代蒸汽机的发明，使人类进入煤电时代，创造了物质生产的巨大飞跃，引领了第一次工业革命。 19世纪末20世纪初，内燃机和交流电的发明，使人类进入石油和电力时代，引发了第二次工业革命。引领下一次工业革命的是正在进行的清洁能源革命。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，向世界宣告了中国彻底变革清洁能源的决心和雄心。清洁能源逐步取代过去数百年使用的化石能源的梦想正在逐步​​实现。通过长期的科学探索和技术创新实践，我们逐渐看到分布式电网、特高压、光伏、风电与钠/锂离子电池电化学储能的结合是实现碳减排伟大目标的可行路径。中立。华纳新材料认为，在这些关键工程实践中，钠离子电池具有先天的低成本优势，是清洁能源大规模普及的关键，是碳中和新能源成功的最佳选择革命。

钠离子电池技术正迈向清洁能源时代

重要技术

2022年5月25日，环球通讯社评论称，由于全球可再生能源产能稳定增长，全球钠离子电池市场将出现大规模扩张。北美是一个有着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广泛采用，从而扩大了钠离子电池的市场。印度和中国可再生能源产能的大幅增加将使亚太地区在未来十年牢牢掌握全球钠离子市场份额。在欧洲，主要驱动力预计将是向清洁能源发电的快速转变，特别是在西欧。钠离子电池技术将在促进向清洁能源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供电的设备和机器。因此，预计该因素将在预测期内引领钠离子市场趋势。目前，钠离子电池市场的企业包括Faradion、Tiamat Energy、CATL、华纳新材等，已经在清洁能源革命中迈出了一小步，但却是关键的一步。

在政策和市场的双重支持下，钠电池正如火如荼地进行！

2021年7月29日，宁德时代新能源科技有限公司成功举办首次线上新闻发布会。董事长曾毓群博士发布宁德时代第一代钠离子电池。与此同时，创新的锂钠混合电池组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成果，钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供新的解决方案，推动“碳中和”目标的早日实现，预示着钠离子电池产业化的聚集。喇叭。

2022年6月1日，国家发展改革委等九部门发布《可再生能源发展“十四五”规划》。规划指出，加强可再生能源前沿技术和核心技术装备研究。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研究。研究、开发和储备钠离子电池、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，加快新能源发展存储设备具有大容量、高密度、高安全性、低成本等特点。钠离子电池具有强大的成本和安全优势，将成为储能和智能电网的关键技术！

钠电池的材料体系是成功的关键

不同的公司使用不同的材料系统。按正极材料体系主要包括氧化物、普鲁士蓝材料和聚阴离子化合物三大类。主流负极为软、硬碳材料及其他碳材料。根据不同体系制备的钠离子电池具有不同的性能和不同的应用场景。

表1 不同钠电池正极材料体系的优缺点

钠离子电池是行业热点，华纳新材

新能源行业的后起之秀

深圳市华纳新材料有限公司由一支具有丰富新能源产业化经验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。公司坚持技术创新，重点关注钠离子电池正负极材料的开发和市场化，实现降本增效。拥有自主研发钠离子电池领域核心技术，致力于成为全球领先的钠离子电池材料供应商。深圳华纳新材料首席执行官蔡卫华博士表示，钠离子电池面临着一个非常有前景、规模化、高天花板的市场。在国家“双碳目标”战略背景下，钠离子电池是热门产业，也是新能源创业的一大热点。华纳新材料是新能源行业的后起之秀！ ”。

深圳华纳新材料团队致力于降本增效

材料系统开发

降本增效是钠离子电池材料技术研究过程中最重要的挑战。华纳新材料CEO蔡卫华博士表示，公司核心技术是高性能、低成本正负极材料的制备，主要包括低成本铁基层状氧化物和正极用普鲁士蓝材料。 ，以及低成本的负极材料。特种复合碳材料。产品生产工艺相对环保，具有超高安全性、超高倍率、超耐低温、超低成本、超长寿命五大超强性能。与锂电池等钠离子正极材料相比，铁基层状金属氧化物钠离子电池有几大特点：第一，以铁为基，不含贵金属，这意味着原材料价格低，产品质量高。纯度;第二，原材料利用率可以达到100%，更加环保；第三，是一次烧结工艺，简化了工艺，前驱体的制备也比较简单。特种复合碳材料的制备工艺简单、成本低廉，可大幅提高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、整车用混合钠离子电池。

深圳华纳新材料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，具备材料平台级研发能力。与中国科学院长春应用化学研究所、华南理工大学合作建立了联合开发实验室。 2022年是非常关键的一年，公司材料产品正在进行快速评估和验证。

连线创始人

CEO蔡卫华博士：“未来发电侧储能一定是钠离子电池最具竞争优势。”

储能成本降低和安全的核心是电池，高性价比的电池技术是首选。在各种充电电池中，钠储量丰富，成本低廉，可以满足钠离子电池中的材料供应。电池成本主要取决于所选的电极材料。正极和负极材料成本在电池整体成本中起着关键作用。深圳华纳新材料公司的材料体系具有低成本优势和优异的电化学性能！

此外，环境温度对电池性能也起着关键作用。钠离子电池的工作温度范围极广（-40 至 40°C），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度范围和全气候特性对于储能系统至关重要，尤其是那些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其高可靠性和安全性。

首席执行官蔡卫华博士表示，“华纳新材料立足深圳，面向全球，希望在钠离子电产业化过程中，根据市场需求，实现低成本材料的规模化量产。”

DT

能给我们讲一下您的创业故事以及为什么选择钠电池赛道吗？

创始人蔡卫华博士（CEO）

2017年毕业于华南理工大学与加州大学伯克利分校联合培养博士，博士期间主要从事电池材料的研究与应用。 2012年至2015年，在华南理工大学电化学专家叶建山教授的指导下，从事基础电化学机理的研究和钠正极及正极材料的合成与研究。 2015年至2017年主要在加州大学伯克利分校从事研究工作。尖端电池材料开发及产业化项目，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、普鲁士蓝材料等产业化研究。博士毕业后加入新能源行业领军企业比亚迪，参与并负责比亚迪重大电池项目，包括“动力电池材料失效机理研究”、“设计与评估”刀片电池”、“寿命模型与可靠性”等开发项目。 2021年，锂电池产业链出现了一些微妙的变化。上游原材料行业的扩张速度跟不上下游电池厂的扩张速度。储能电池、动力电池的锂电池原材料出现了一定程度的恐慌。经过大量的行业研究，我发现钠离子电池有潜力替代部分锂电池应用，正处于产业化前夜。然而，整个钠电池行业却苦于缺乏廉价好用的原材料。我开始组建创业团队，成立公司，专注于开发低成本、高性能的正极材料和正极材料，希望为清洁能源的发展贡献一点微薄之力。

DT

作为技术专家，您如何看待钠离子电池的几条技术路径的特点？您团队产品的主要优势是低成本和高安全性。你能解释一下吗？

联合创始人赵建明博士（CTO）

在中国科学院攻读博士期间和在丹麦技术大学做博士后八年期间，我的主要工作是钠离子电池正极及正极材料的研发。回国后，我于2018年加入比亚迪动力电池事业部，参与了电池材料开发、电池安全失效、快充、扩容等研究项目，还承担了一些省部级项目。结合本人长期在中国和欧洲研究钠离子电池材料的经验以及近4年在全球领先动力电池的研发经验，我认为目前的三种技术路线：金属层状氧化物、普鲁士蓝正极和聚阴离子阴极是业内最受欢迎的。在产业链形成的初期，会形成各自的应用领域。行业成熟后，随着各种技术路线的推进，锂离子电池领域可能会出现类似磷酸铁锂、三元潮起潮落的情况。目前，三种材料正在进一步优化。聚阴离子材料具有良好的循环性能和较高的工作电压，但其理论和实际容量很低，导电性不好。钒和氟都有一定的毒性，成本较高；金属氧化材料工艺与锂离子电池的三元材料工艺比较接近，更有可能率先应用。高性价比的铁锰系材料容量低、流通性差。如果混入一定比例的镍和钴，成本会很高，需要折衷选择合适的元素；普鲁士蓝材料在三者中成本最低，产能高。 ，具有良好的倍率性能和较高的工作电压，但其结构水、电导率和电池端工艺问题需要深入研究。

我公司对主要技术路线的材料成本和性能进行了系统研究。结合材料性能和电池核心材料要求，公司开发的材料容量接近磷酸铁锂，综合成本远低于铁锂。钠离子软包电池在针刺、加热等极端滥用测试中温升低、无烟、不起火。我们团队积极与领先电池厂合作，优化材料和电芯末端工艺，通过快速迭代推出第一代产品。未来我们将根据客户需求进行产品设计和深度开发。

DT

公司下一步的产品计划和融资计划是什么？

创始人蔡卫华博士（CEO）

我们正在与下游电池厂共同进行战略产品开发。通过对材料进行改性，下游电池厂可以使用廉价且易于使用的原材料。我们不再需要担心原材料，同时下游企业也可以节省成本。 ，提高利润率。该公司目前正处于500吨级产品的中试阶段。我们相信，明年将是钠离子电池产业化元年，整个行业将更加繁荣。公司已完成天使轮融资，目前正在进行Pre-A轮融资。

DT

最后，请大家对钠离子电池赛道的未来充满期待！

创始人蔡卫华博士（CEO）

钠离子电池赛道是一条坡长、雪厚的好赛道。百年一遇大风雨，未来可期。

华纳新材站在新能源创业前沿，推动钠电池产业发展和产业化。我们希望与行业人士共同成长，诚邀专家来深圳与我们交流。