中国粉体网讯 随着碳达峰碳中和战略的贯彻实施，新能源产业发展步入快车道。正极材料作为电池成本占比最高的一部分，其市场需求迎来了爆发式的增长。2023年8月15日到16日，2023先进正极材料技术与产业高峰论坛暨第一届钠离子电池材料技术研讨会在山城重庆隆重召开，会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。本期，我们邀请到的是创普斯（深圳）新能源科技集团有限公司钠电研究院副院长苏恒博士。
创普斯（深圳）新能源科技集团有限公司成立于2020年，公司深耕新能源材料行业，目前已形成高能量密度、优异热稳定性的磷酸锰铁锂正极材料，耐低温、长循环的储能型、高压实动力型磷酸铁锂正极材料，低成本高容量的钠离子正极材料三大产品体系；智能化生产基地布局陕西西安、江西萍乡、山东枣庄、湖南郴州等多个地区。产品广泛应用于新能源汽车动力电池、储能电池等领域。
粉体网：苏院长，在钠离子电池正极材料中，层状过渡金属氧化物是进展最快的一类材料，就该类材料而言，锰基材料能够脱颖而出的原因是什么？
苏院长：其实我们都知道，锰是一种比较廉价的元素，在地壳中分布很广，所以它的价格稳定性会有所保障；其次，锰这种材料在钠离子电池的发展中，是最早提出来的，它的结构有很多种，而且它的能量密度也非常高，一般钠锰氧在不同的构型中它最高可以做到200mAh以上的克容量，所以它的应用具有先天性的优势。一个是低成本，一个是高容量。
尽管它还有很多的一些问题需要去解决，比如说Jahn-Teller效应，包括锰的溶解之类的。但是在后续的研究过程中，我们可以通过表面修饰/界面修饰，包括离子掺杂手段去解决。所以综合来看，目前锰基材料的成本和性能，也可以称之为性价比，其实是最好的。所以这也是锰基材料成为现在在产业化进程中发展最快的一类材料的原因。
粉体网：目前在研的钠电锰基正极材料中，比较典型的有哪些？
苏院长：其实我们可以看到，基本上钠电行业在做层状氧化物的一些企业，他们有的说是铁基的铁酸钠，有的说是镍基的，甚至有的公司说是铜基的。但是实际上，我们拿到具体材料的时候，经过分析对比会发现，锰所占的比例依然是最高的。也就是说，市面上现在追求空气稳定性，包括长循环性能，不追求能量密度的时候，主要是铜铁锰或者铜镍铁锰，也就是铜和锰的一个组合。那么在追求高能量密度的时候，我们一般更倾向于采用镍铁锰这种组合。
粉体网：贵司钠离子电池正极材料产业化进展如何？
苏院长：我们其实现在已经有四款产品已经定型，包括规格书的确认。这四款材料已经全部通过了小实验室的小时认证。包含长循环、稳定型的，也就是说低能量密度、低成本、长循环，再包括储能和高能量密度的四款材料。前两款产品，低成本和长循环的材料，我们已经完成了中试，即将在产线上进行验证，也就是说进入了市场阶段。后面储能的和高能量密度型的产品，我们现在已经在中试进行验证。
粉体网：目前，钠电正极材料无论研究层面，还是产业化方面，都是钠电产业链比较集中的方向，企业也比较多。相对而言，钠电负极，目前主要是硬碳，做的企业比较少，您认为造成这种局面的原因是什么？
苏院长：硬碳它本身研究的技术壁垒比较高，比如说硬碳的工作机理，它的反应原理实际上在学术界也是争论了很多年，到现在还会有不同的一些声音。尽管我们大家普遍认为它是一个脱嵌-吸附和微孔-吸附的机制，但是实际上也会有很多不同的见解，现在其实也很难找到足够的证据去证明我是对的或者你是错的之类的。
所以对于硬碳，从现在的技术角度上来看的话，第一，材料的性能主要还是对前驱体的依赖比较大，前驱体碳化之后它原本的骨架构成了硬碳材料的主体框架，那么人工技术方面的一些修饰，比如说造孔，对于材料基本性能的改善是有限的。
其次，硬碳一般采用的前驱体，要么我们用酚醛树脂，酚醛树脂它的成本非常高，也就造成了它很难去广泛的应用，换句话说，它跟钠电的低成本实际上是相违背的。其次就是一些生物质材料作为前驱体进行碳化，生物质其实还有一个比较让人值得慎重的方面，就是它在大规模使用之后的原材料的供应稳定性，比如说贝特瑞也好，佰思格也好，包括日本的可乐丽，他们都在推广椰壳碳，生物质做的椰壳碳。对于椰壳碳，我们都知道其实产椰壳的一般在南方热带或者亚热带地区，比如我国三亚、海南。全球椰壳质量比较好的主要是菲律宾，那边的椰子壳厚，做出来的硬碳材料性能比较好，海南的椰子它的壳比较薄。全球的椰子年产量其实也就是在60万吨上下，椰壳的比重大概是13%，椰壳中碳的含量大概是40%，我们算下来实际上如果光采用椰壳碳的话，它的供应量其实是非常有限的。
所以综合来说，对于硬碳，第一是原材料，第二是成本，第三是它的技术壁垒，导致能够入局这个硬碳的厂商其实是非常有限的。所以这也是为什么硬碳负极材料（布局厂商）不及正极材料。比如我们刚才谈到的锰基，它实际上没有材料的方面的一些限制，它合成的工艺也比较简单，我可以通过前驱体工艺，也可以通过固相法工艺，所以能够入局的厂商就会比较多。
粉体网：既然存在这种情况，企业有没有想过做其他负极材料呢？
苏院长：有，像钠电硬碳方面，我所了解到的很多企业他们已经开始进行人工的造孔机制，增加了微孔或者纳米孔的吸附，材料的容量会提升很多。然后通过造孔和一些结构设计，我们把它称为软碳的硬化，这样的话，我们就可以采用像无烟煤、沥青、石油基这一类材料，那么它的成本会有大幅的下降，不过目前这类材料做成的硬碳，它的性能跟生物质相比还是稍微有一些降低。
我们相信在未来的技术发展中，我们不仅能够降本，而且能够提高材料的性能。除了硬碳、无定型碳以外，钠电实际上通过硅基材料也是有比较大的应用前景，这个可能会是未来更远的一个方向或者说发展的一个规划。
粉体网：您刚才有提到硅材料，根据贵司官网，除了正极材料，贵司还布局了硅碳负极材料，目前进展如何？
苏院长：我们硅碳负极从研发的角度来讲已经非常成熟，产品一共迭代了11代产品，那么逐渐会向市场开放，开放实际上有助于占据市场的高点。其次就是产品生产进展过程中，我们已经完成了百吨线的中试，接下来就是根据市场的具体需求，我们会有序的去释放硅碳负极的产能和产品迭代。
粉体网：硅碳负极材料所用的硅，贵司是外购的还是自己做的？
苏院长：我们自己做的，实际上硅碳主要的一个技术壁垒或者说瓶颈在于它的前驱体，也就是纳米硅和微米硅这两种硅材料，如果自己解决的话，那么对于整体材料的成本还有性能其实具有非常大的价值。
粉体网：对，目前纳米硅还是挺贵的，好多企业退而求其次用微米硅。
苏院长：我们都知道硅的理论克容量大概在4000多毫安时每克，也就是说近乎于十倍的石墨负极。硅碳材料现在市场上比较常见的就是硅-400/硅-450，克容量在400mAh/g到450mAh/g，它对于硅的用量很少，但是硅依然是一个主体，就是对它的技术要求比较高。硅碳材料现在做的最高的可以做到1200mAh/g、1500mAh/g，甚至有人会报道到1800mAh/g，再往上的话就很少见了。但是有这么一个技术的存在也就保障了硅碳材料未来市场的发展空间。
粉体网：好的，苏院长，我们今天的采访就到这结束，感谢您接受采访。
（中国粉体网编辑整理/长安）
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