图为华宇新能源科技有限公司研究院院长陈建作主题演讲

　　陈建：各位专家、各位嘉宾，大家下午好，我来自华宇新能源研究院，接下来我给大家分享一下关于钠离子电池方面的快充技术研究成果和应用方面的情况，分三个方面：

　　一是关于钠离子电池目前的现状，第二是关于快充的研究，第三是关于快充的技术应用。

　　华宇新能源是雅迪电动车全资控股，以小动力电池为主的产品和技术研发生产企业，我们通过并购南都电源的动力电池板块，现在实现全资控股，去年有40多亿的产值，主要生产两轮车的动力电池，今年我们也单独成立了钠电公司，3月份发布了极钠1号的产品。

　　电动两轮车是新能源行业重要的组成部分，目前两轮车保有量在3.5亿辆左右，是短途出行首选的出行方式，且每年都还在以非常快的速度增长，不光在电动两轮车方面，国外电摩的增长量也非常快。雅迪去年实现1400万辆的销量，在整个行业当中也是处于龙头的地位，目前也在积极开拓国外新能源，特别是东南亚电摩市场，未来整个增长量还是非常乐观的，预估每年会有20%甚至30%的比例增长。

　　对于两轮电动车或者四轮电动车，大家共同面临一些行业的痛点，在两轮电动车里面，特别是新国标下，基于对电池成本、重量和性能的选择，这几年锂电占了很大的优势。但是锂电在安全性和成本方面还都有比较大的挑战。

　　另外就是关于续航或者是低温环境下的续航里程短，以及充电难的问题，这仍然是行业比较大的痛点。

　　快充是解决现有里程焦虑和充电难的重要技术手段之一。前面几位嘉宾也讲到了快充和换电，这确实是解决里程焦虑和充电难等问题非常有效的手段。

　　在两轮车换电方面，前些年大家才刚刚开始为集配行业提供换电业，现在这个行业已经非常成熟。但是换电对于C端来说还是一个非常难以推动的领域，所以我们觉得快充会是未来非常值得期待的方向。

　　钠离子电池的特点，除了原材料价格便宜，还有很多其它有点，比如说低温特性，在零下20度的情况下它还可以有90%的放电，这是非常有优势的地方，还有就是它的安全性。钠电现在用的是层状氧化物，和锂电的三元完全不是一回事情，它的安全性不亚于铁锂，甚至比铁锂更高，我们也做过极热环境下的安全性实验，很多参数都要优于锂电;再一个是它的倍率性能，因为钠电的负极用的是硬碳，再加上去溶剂化相对比较容易，所以这一块有它比较优势的地方。所以我们觉得钠电池确实是有它自身很多的特点。

　　前一阵因为锂电原材料的价格回落，很多人也问我，我们推钠电是不是还具有优势?我们的看法是，钠电在成本上还是有优势，但是钠电本身还有它自身的特点。

　　钠电除了安全性以及在倍率性能上的优势，我们要把钠电自身的特点能够发挥好。就电动车来说，解决里程和充电焦虑，快充确实是非常好的一个手段，这个问题刚才巨湾的毛博士也阐述得非常清楚。但是要发展超级块充，在安全性、析锂方面的问题还是很难解决的。钠电本身具有很好的优势，锂电里面要不是用快充石墨解决负极的问题，或者是添加一部分的硬碳，但是钠电池本身就是用的硬碳，它的负极是吸附和插层两种基底，这和在负极锂电石墨的插层还是有一定的区别，这一块能够确保钠离子能够快速嵌入，并且因为硬碳的膨胀率比较低，它的骨架比较稳定，到寿命结束的时候，它的膨胀率一般在5%左右，差不多是锂电的一半，所以它确实具备很好的基础。第二，钠电的斯托克斯半径比较小，去溶剂化比较容易，溶剂拖嵌相对容易得多。离子从迁移到负极的嵌入，脱溶剂就很容易，比锂电就有很好的优势。第三，钠电正极材料的分解温度等等方面都比较有优势，所以我觉得钠电具备非常好的快充特性。

　　但是如何实现在快充的同时保证安全、长寿命?这又是一个需要进一步解决的问题。在这一起我们也做了很多的工作，怎么样能够安全、长寿命地实现快充?这里需要解决一个界面的问题。从电解液到负极SCI膜，怎么样降低它的界面电阻，锂电有析锂，钠电也容易产生析钠，怎么减少析钠和钠的枝晶，这是非常重要的问题，这个问题对于在快充条件下怎么样提高它的安全性、延长寿命非常关键。

　　我们从几个方面来考虑。第一是正极，它当然是很重要的一个方向，所以要选择更加适合快充的正极材料，这是一个方面。第二是负极，负极尤其重要，负极现在有做硬碳的，也有做软碳的，我们选择的是软碳+硬碳的复合技术，这个技术有助于解决负极快充的问题。第三是成膜方面，怎么样改善SEI膜这个界面的问题，主要是考虑这三个方面。

　　从正极方面，现在的层状氧化物有多晶和单晶，单晶的电压平台会略高一点，但是在快充的情况下，多晶的倍率性能会更好一些。当然现在的多晶都是用的液相的方法，还是非常不错的，我们觉得正极相对比较成熟。

　　从负极的角度，现在有很多的路径，这些路径包括用壳类的生物质硬碳、多糖类、树脂、石油焦的。从负极的角度，我们发现壳类的生物质硬碳，它的层间距相对较大一点，斜坡区也更强，体现在充放电的倍率性能更优。

　　在这个基础上，如果说能做一些包覆，进行软碳和硬碳的结合，因为生物质的硬碳材料有很多缺陷，这些缺陷会得到很好的弥补，这样做了包覆以后，整体的导电性能也会有比较显著的提升，倍率性能经过测试，它还是有比较好的表现。

　　在材料的选择上，正极和负极还是有它的一些比较关键的点。

　　再有一点就是快离子导体原位成膜技术，这是非常关键的一点，对于怎么样减少析钠，提高安全性，以及提升它的倍率性能都是非常关键的地方。

　　通过这样的技术改性和组合，我们把它的电化学内阻和铁锂做了一个对比，我们的正负极都是用的铝箔，所以它的R1欧姆内阻不见得有太大的优势，但是电化学内阻就有非常明显的优势，而通过电化学阻抗的测试对比是非常清楚的，钠电的内阻更小。另外我们也进行了倍率的充电，也可以非常容易实现10分钟80%左右的电量的充入，它的恒电流的比例表现也是非常不错的。

　　我们和同容量的铁铝进行了温升的对比，在4C的时候，它的温升比铁锂要低10度，在6C的时候也要明显低于铁锂的温升。铁锂本身的导电性相对也是比较差的，但是铁锂的安全性相对比较好，所以铁锂采用快充，也是很多选择的路径。

　　在倍率放电方面，充电特性好，倍率特性也是有同比例的提升。

　　循环方面，目前层状氧化物这个体系已经做到3000次以上。高倍率充、低倍率放我们也在持续做。

　　再看一下安全特性。我们现在做下来，安全特性整体确实是不错的，包括针刺等等。对于循环以后的钠电电芯，它还是负极会有一定的析钠，这种电芯到底是否安全，我们同样做了针刺和过充，发现循环结束的电芯还是可以非常安全地通过针刺、过充等等测试。

　　所以我们觉得钠电在快充上面，能够把它自身的特性，通过一些技术上的改进，可以把它自身的特点发挥到极致。我们已经实现在电芯这一块10分钟、80%快充的特性，在应用层面，首先我们在两轮上面能够配置在标准电池上达到30分钟的快充，这个快充特性基本上可直接在现在的技术上应用，包括配备充电器相对比较容易，1.5千瓦到1.8千瓦的充电器就可以实现，另外是在B端两轮车的应用，可以配置5到7千瓦的快充网络。最后在短途的四轮车，配二三十度电，现在的快充桩也非常普及了，可以实现5到6C，10分钟充电的性能，这些技术在下半年我们批量上市的产品里面就会得到应用。

　　雅迪目前有4到6万家门店，我们未来可以在这些门店快速布设这样一个快充网络，再下一步，钠电在比能量上很难跟锂电对比，但是快充特性未来可能会成为钠电非常有优势的一个点。