近日,中国储能“新秀”奥能瑞拉计划于2025年6月量产的钠盐电池样品在内蒙古一机靶场通过安全测试。钠盐电池在12.7毫米重机枪点射以及明火燃烧下无爆炸、无自燃,展现出良好且稳定的安全性能。量产商用之路再进一步。
在此背景下,就在打靶测试现场,也有一些国内企业“紧盯”这款钠盐电池,追问技术参数,跃跃欲试欲“尝鲜为快”。当然,聚焦产品,只是“术”的层面。更重要的是,在“道”的层面,一些精英人士开始思索:这家储能“新秀”是固电领域怎样的“拓荒者”?发展路径又对中国储能行业乃至科技产业有着怎样的启示?
奥能瑞拉门口墙壁上雕刻着“源自陶瓷、源自中国”。
在奥能瑞拉钠盐电池最核心生产基地内蒙古建亨奥能大门口,大理石墙壁上用中英双语雕刻“源自陶瓷、源自中国”。建亨奥能总裁朱咏民略弄玄虚:“'Arohora from China',奥能瑞拉的秘诀就在‘源自陶瓷、源自中国’这8个字里”。
“中国心”:“独立研发+自主创新”是“安身立命之本”
“源”表面上看,是指“源头”,但实际上更指一种技术路线的创新,即源头创新。
朱咏民指着美刊封面说:“在钠盐领域,当时全球只有美国通用(简称GE)和欧洲菲兹索尼克公司(FZ SoNick SA)实现了量产商用。奥能瑞拉,是第三家。前两家具有相同的技术源头,而奥能瑞拉是另一种技术路线,是中国地地道道的本土科技”。
他解释,钠盐电池的核心是陶瓷基固态电解质(这与传统陶瓷尤其是建筑陶瓷并不是一个领域)。
中国科研机构早在上世纪80年代开始储能材料固态电解质的研发,经过"863""973"“科技支撑”“科技部重大专项”等国家级科研项目投入和持续研发,中国科研工作迅速发展,不断打破国外垄断和技术封锁。
21世纪以来,特别是自2014年开始,中国科学院上海硅酸盐研究所在前期钠硫电池和钠镍电池研发基础上,开展钠镍电池产业化推进。2017年中国科学院上海硅酸盐研究所参股成立上海奥能瑞拉能源科技有限公司,开展钠镍电池产业化开发,并在上海完成实验室的小试和产业中试。
“当时,国外对这种新型电池的叫法较多,有叫‘ZEBRA电池’的、也有叫‘钠氯化物电池’的、还有叫‘钠镍电池’的。为了更好地推广应用,我们觉得应该有一个中国人自己的命名与定义,于是命名‘钠盐电池’,既突出了产品特点,又朗朗上口”。
由于钠盐电池的生产制备工艺较复杂,产业链涉及工业中装备制造、冶金、轻工、纺织、电子信息5大体系中14个工业大类,同时7大工艺模块中的生产工艺有超过300多个子工序和1000多项自动化动作。钠盐电池的所有原材料全部是国产。可以说,没有中国强大的、门类齐全的、独立且比较完整的工业体系,就没有拥有全自主知识产权的中国团队和产品,就不会有钠盐电池的今天和未来。
40多年艰苦奋斗、自主研发的故事与场景,在朱咏民轻描淡写的描述里,犹如过眼烟云,但不难发现,从技术创新源头、再到原材料供应、再到工业生产,乃至中文名称的确定,全都源自“中国”。所有技术、材料、工艺等,都牢牢掌握在中国人自己手里,这才是“安身立命”之本。
“陶瓷经”:“传统工艺+现代科技”是“持续进化之魂”
即将量产的这款钠盐电池既然所有原材料全都是俯拾即是、四处可见的大宗货,那么这款产品又有着怎样的独特秘诀呢?
朱咏民先从钠盐电池的基本原理来谈,钠盐电池采用的是固态陶瓷电解质,由耐高温不燃烧的无机盐和无机金属材料组成,不含任何可燃物。
他说:“秘诀就在于‘陶瓷’。在全球历史里,其他国家很多地方老百姓很早也都在用‘土陶’,但仅仅是停留在‘土陶’阶段,而中国人是在五千多年前、也是全球最早发明了‘土陶’,而后也只有中国人将‘土陶’不断进化,通过各种各样的施釉工艺,做成了种类纷繁复杂、五花八门的‘陶瓷’。其秘诀就在于‘高岭土’”。
中国是最早使用高岭土的国家。至今,世界各国在陶瓷学上仍为专用学名而沿用。“高岭土”“瓷器”“中国”"China"四者在国际上成了同义词,这是中国人在传统陶瓷上的骄傲。然而,随着近现代工业化之后,中国在先进陶瓷材料的研发和制备上与西方发达国家存在着巨大差距。
内蒙古建亨奥能陶瓷生产车间一角。
钠盐电池的核心组件是固态电解质,从形态上看,这种固态电解质是由氧化铝制备的功能陶瓷管。
从公开资料来看,建亨奥能3GW规模的生产基地,项目建设历史历时2年、分三期建设,其中第一期即为陶瓷电芯及全产业链项目,该期投资5亿元,占总投资额度的1/5,由此可见陶瓷组件在钠盐电池中的重要性。
走进建亨奥能的厂区,从建亨文创中心、再到陶瓷车间、再到瓷窑,所到之处都是“扑面而来”的“陶瓷文化”。
朱咏民半带幽默地说:“从土到陶再到瓷,中国从人类诞生初就开始玩,在陶瓷的制作工艺上具有无与伦比的天赋,并且还在不断进化。然后,再融入现代科技元素,比如向金属‘借位’、提高陶瓷韧性等,陶瓷的性能和应用场景也大大拓展。陶瓷,中国人尤其是东方人算是给玩得明明白白,也不枉对'China'这个称呼。”
“陶瓷经”的精髓就是进化,这种进化融“传统工艺与现代科技”于一体。钠盐电池量产商用在即,其从“样品-产品-商品”的“进化之路”还将不断延续。
“全球路”:“安全+环保”是“行销世界之基”
好的产品究竟怎样才能行销世界?
“安全和环保”是钠盐电池给出的脚注。当然,这也是固态电池无与伦比的优势,也是全球公认的事实。
美刊《能源技术评论》以“因卓越而闻名”来定义奥能瑞拉新款钠盐电池“安全和环保”的典型特征。上海硅酸盐研究所研究员温兆银曾明确表示,“在所有蓄电池体系里,钠盐电池是安全性最高的一种。”中国能源行业媒体曾称钠盐电池将开启储能“本质安全”的新时代。
朱咏民将钠盐电池比喻为“人”,将“安全、环保”特性比之为钠盐电池与生俱来的“天赋”。俗话说,天赋决定上限,努力决定下限。
建亨奥能量产商用前夕,坚持不懈地去努力,充分进行各类型极端气候环境的安全测试。
建亨奥能还持续做严苛的打靶和燃烧测试,以验证其安全性和牢靠性。继7月10日钠盐电池在50米外通过12.7毫米打靶测试后,10月18日钠盐电池再次通过40米处12.7毫米重机枪打靶测试,无爆炸、无自燃,展现出良好、安全且稳定的性能。
建亨奥能钠盐电池包在40米处、被12.7毫米重机枪两次点射,被子弹贯穿,留下两个子弹孔,电池包没有爆炸、没有燃烧,正常运行,箱体顶部白色射灯照明依旧。
公司文化里,有两句话,深入人心:“道里夷易、安全无恙”“未雨绸缪、有备无患”。前者是从正面建设性的角度来讲,安全取决于道路的通畅;后者则是从反面来讲,忧患、危机和预判意识。
朱咏民说:“我们是在天赋极高的钠盐电池领域里,不断去挑战安全极限,去摸清我们产品的‘安全底线’,可以说既有天赋,又在不断努力。”
谈到未来市场开拓,朱咏民表示在国际局势不断恶化的当下,面对百年未有之大变局,要“未雨绸缪”。化石能源清洁高效利用、分布式能源和智能电网、先进安全核能等场景,是钠盐电池的优先级场景应用发展方向,也是国家安全保卫的重点。
当问到,钠盐电偏重于国内市场还是国外市场?
朱咏民认为,科学技术、专利知识产权是有壁垒和门槛的,但科技产品没有国界,他希望安全环保的好产品能够行销世界。
他说:“放眼世界,在绿色能源和全球减碳的大目标下,中国在新能源尤其是风光新能源上的探索与发展已经形成了领跑优势,针对新能源的储能技术发展是摆在全人类面前的大课题,无论什么技术路线,下一代的储能技术一定是安全、绿色和环保的,因为只有可循环经济在是人类社会发展的未来和希望”。
走出内蒙古建亨奥能,才注意到另一侧大理石墙壁上还雕刻着“道里夷易、安全无恙”。
“源自陶瓷、源自中国”“道里夷易、安全无恙”,简简单单16个字,不仅仅雕刻在石墙上,更是深深地烙印在每一个奥能瑞拉人的基因里。
期许中国储能“新秀”奥能瑞拉,怀揣“中国心”,玩转“陶瓷经”,行销“全球路”!(徐明)