負極材料被行業認為是制約鈉電池產業化的關鍵環節。

硬碳作為現階段鈉電負極的主流材料，其制備仍面臨諸多挑戰。硬碳原料一般以椰殼、秸稈、木屑、動物組織等生物質路線為主，一致性較差；此外，硬碳的生產工藝適配性差，不同原材料需要不同的工藝適配。

更進一步，涂布作為電池制造的前段工序，負極材料的涂布工藝影響著鈉電池的量產及性能呈現。具體來看，鈉電負極涂布的難點主要表現為涂布不均勻、表面凹坑、干燥非常難、干燥不均、開裂、打皺、卷邊、附著力差等。

4月24日，在主題為“鈉電破曉，后浪可期”的2023高工鈉電產業峰會上，中集海中技術總經理鄧明能發表“鈉電產業化破曉：涂布裝備創新賦能量產落地”主題演講。

鄧明能表示，鈉離子電池產業化痛點很多，從實驗室的試產到量產還有一段路要走，其中最崎嶇、最痛的點之一是負極涂布，尤其是負極涂布的干燥。

鈉電池負極目前使用較多的是硬碳，其層間距大，孔隙多，涂布干燥非常難。鋰電池負極涂布所遇到的所有問題在鈉電池都進一步地放大，如干燥不均等。

從涂布技術角度出發，中集海中對涂布技術一直不斷迭代，主要體現在兩個方面：

一是高精密涂。2011年，中集海中首創全伺服張力控制系統，引入DDR馬達牽引，COV≤0.5；2012年首創無背輥涂布技術，實現單層雙面同時涂布；2015年，獨創射流島嶼墊片技術，COV≤0.3；2016年，獨創圓跳動≤0.5μm高精度涂輥技術，COV≤0.2。

二是高品質的干燥。2012年，中集海中首創全懸浮烘箱，單層雙面同時涂布成功量產；2014年獨創定量蒸發技術，涂布速度與烘箱長度比≥1.25；2016年，獨創場效應加熱技術和縱向平行風場技術，寬幅高速自平衡，干燥均勻、附著力強、無打皺、無開裂、無卷邊。

鈉電未來從1到GWh再到TWh的量產，必須考慮效率、良率等綜合成本的問題。對此，鄧明能表示場效應加熱和單層雙面同時涂布方案可有效賦能鈉電大規模量產。

鄧明能指出，單層單面涂布方式下，空氣加熱的橫向積分風場會造成十分嚴重的卷邊、干燥不均、打皺、開裂、脫碳等問題。而中集海中的單層雙面同時涂布方案，采用了縱向平行風場的場效應加熱，可以保障A、B面同時涂布，同時干燥，且干燥均勻，無開裂、無打皺、無卷邊、附著力強。

不僅如此，中集海中縱向平行風場技術，采用外吹式壓力場結構，風吹到極片后會在極片的走帶方向形成壓力場，但在極片寬度方向不會發生相互干涉或影響，能夠很好的自適應極片寬度、涂布速度或重量的變化，干燥效率高，免調節。

對此，高工儲能認為，鈉電量產可以摸著鋰電量產的石頭過河，同時也要基于鈉電產線的特性去逐一擊破各中細節難點。

鈉離子電池將隨著商業化落地的全面鋪開實現規模化量產，中集海中將通過場效應加熱+縱向平行風場干燥的新型雙面同時涂布方案，負極不添加碳酸乙烯酯（EC），風嘴不用貼膠帶，解決鈉電涂布品質痛點，同時降低其制造成本，環保安全。

縱觀中集海中的發展歷程，專注鋰電設備研發22年，曾其多極耳模切機助力方形鋁殼動力電池從0到1；全伺服張力控制擠壓涂布機助力鋰電產業從1邁向TWh時代。未來，鈉電池大規模量產征途上，離不開具有大量鋰電設備研發技術沉淀的設備企業的支持與助力。

審核編輯：劉清