“假如失败了呢?”

　　“成与不成，这辈子只干这一件事。”

　　当浩瀚人聚焦锂离子电池的时候，他把眼光转向了“冷门”的钠离子电池，这“一眼”就是10年，也是这“一眼”打开了钠离子电池财富化的大门。此时的胡勇胜，不只是中国科学院物理研究所研究员，照旧中科海钠的首创人。

　　不久前，中科海钠出产的全球首款具备自主常识产权的钠离子电池实现量产，今朝电芯产能可达30万只/月。

全球首辆钠离子电池低速电动车表态中科院物理所九十周年所庆胡勇胜供图

　　从“一枝独秀”到“珠联璧合”

　　历经200余年的电池在新一轮能源革掷中迎来“大浪淘沙”。二十世纪九十年月，在浩瀚二次电池中，锂离子电池率先抓住机会强劲成长。

　　据中关村储能财富技能同盟2019年统计数据显示：在全球电化学局限储能示范项目中，锂离子电池的占比高达80%。

　　然而锂离子电池却面对无法回避的“天花板”。“在二次电池中，锂离子电池的机能虽是最好，海南省民企服务中心，但锂资源的储量有限，且70%漫衍在南美洲，而今朝我国80%锂资源依赖入口。锂离子电池难以分身电动汽车和电网储能两大财富。”胡勇胜汇报《中国科学报》。

　　“一枝独秀”的锂离子电池已无法全面改变传统能源布局，“百花齐放”的二次电池中，替代或增补锂离子电池的储能技能成为国际新能源技能的竞争热点。

　　不只如此，曾经的“主力队员”铅酸电池因其不行制止的情况污染及无法满意新国标尺度面对“退役”问题，2019年4月，《电动自行车安详技能类型》强制性国度尺度划定电动自行车的整车质量(含电池)不高于55kg，但今朝市场上铅酸电池电动自行车重量普遍超70kg。

　　“今朝碳酸锂或许4万元/吨，假如用锂离子电池替代铅酸电池，电动自行车的本钱将大幅上涨。而碳酸钠平均仅有2千元/吨，用钠离子电池替代铅酸电池的优势显而易见。”胡勇胜汇报记者。

　　在胡勇胜看来，钠离子电池具备低本钱、长命命和高安详机能等优势，不只能在必然水平上成为锂离子电池的增补，缓解锂资源短缺的问题，还能慢慢替代情况污染严重的铅酸电池，担保国度能源安详和社会可一连成长。

　　值得一提的是，钠离子电池庞大的储能市场还包罗光伏、风能等新能源接入储存系统。据相识，2018年我国弃光、弃风、弃水电量共计1022亿度电。胡勇胜指出：“储能是智能电网的重要环节，钠离子电池因其本钱及资源优势将在大局限储能市场中大有作为。”

　　“另外，钠离子电池凭借其诸多优势尚有望在低速电动车、电动船、数据中心、通讯基站、家庭/家产储能规模快速成长。”胡勇胜暗示。

钠离子电池电动自行车在中科院物理所开展内部测试胡勇胜供图

中科院物理所和中科海钠设计制造的全球首辆钠离子电池低速电动车胡勇胜供图

　　“要做用户最需要的”

　　连年来，国际规模纷纷加码钠离子电池研发。2020年，美国能源部明晰将钠离子电池作为储能电池的成长体系;欧盟储能打算“电池2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。

　　实际上，在胡勇胜团队开展钠离子电池研究时，固然钠离子电池不是热门规模，但已有其他团队在研究，但胡勇胜给本身定了“做科研就要做用得上的研究，做用户最需要的钠离子电池”的方针。

　　“我们要做老黎民能买得起的低本钱、高安详的电池。”为此，低落电池正负极质料本钱成为胡勇胜团队首先思考的重要课题。实际上，今朝锂离子电池常用的活性元素是Ni和Co，但本钱较高，可否找到又有活性本钱又低的元素替代呢?通过不绝的研究，胡勇胜团队惊喜地发明Cu在钠离子电池中不单具有活性，并且本钱只有Co的1/4和Ni的1/2，正是替代Ni和Co的“完美”元素，颠末多年的摸索，胡勇胜团队最终乐成研制出Cu基钠离子层状氧化物正级质料。

　　挑战接踵而至，可否低落钠离子电池负极质料本钱呢?“其时，石墨作为成熟的锂离子电池负极质料却险些不具备储钠本领;无定形硬碳是浩瀚研究的核心，但价值较高。通过对碳源前驱体举办调研，我们发明无烟煤的本钱平均1800元/吨，假如用无烟煤制备无定形碳负极质料将有利于大幅低落电池本钱。基于这样的思量，我们当即开始尝试，最终研制出了无烟煤基钠离子电池负极质料。”胡勇胜回想道。