滩涂上崛起一座锂电小镇！新能源车“长寿电池”问世，续航200万公里

国家提出要在2035年基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的远景目标。我们正行进在逐梦的路上，更多指向未来的努力正在前行。征途漫漫，唯有奋斗！

2016 年，喻鸿钢反复考量，终于说服自己放弃了广东东莞的工作，到福建宁德去工作。这座福建的山海小城，在仅仅八年的时间里，就从全国各地聚集了数万名像他一样的人才。

吸引他们而来的，就是当今非常火热的新能源产业。新能源技术，是下一轮科技革命和产业革命的突破口。宁德时代新能源科技股份有限公司电芯研发部高级经理喻鸿钢来到宁德的第一个任务，就是负责储能长寿命锂离子电池项目的技术研发。

常规锂离子电池的寿命只有3000到6000个循环，而他们将电池寿命延长到12000次循环，实现了“全生命周期阳极锂离子补偿技术”在储能领域的工业化应用。

历时四年，长寿命电池储能项目成功落地，取得60余项专利。把这种技术拓展应用到电动汽车领域，开发出的锂离子电池寿命能达到16年，总续航里程可以超过200万公里。

在宁德时代自主研发的全自动电池生产线上，每1.7秒就有一块锂离子电池从这里下线，24小时不停，依然供不应求。2020年，全世界每销售4辆电动汽车，就有一辆搭载着产自这里的“动力心脏”。

这座在滩涂上迅速兴起的锂电小镇，正成为全球瞩目的新能源产业聚集地。

3D 打印造出大型水电机组零部件，铸造业改头换面

这是六年前宁夏的一家铸造厂，厂区充斥着粉尘、噪音，污染严重。

六年后，这里已经变成一个全新的3D打印基地。他们，正在颠覆着传统意义的铸造生产。

在这个智能车间，三名工人管理着14台3D打印机，这些打印机24小时作业。彭凡，在脏乱差的铸造厂干了30多年，他立志要做铸造产业的颠覆者。

宁夏共享集团董事长 彭凡

车间里，正在打印的是大型水电机组整铸转轮砂型。喷头射出的树脂与砂子里的固化剂发生反应后固化，勾画出砂型截面图形。转轮砂型要通过2000层堆叠，每层砂子的厚度只有0.3毫米，只要有一层没有达到水平，之后所有的砂层都将倾斜，导致整个砂型报废。

16个小时，昼夜不停，一个形状复杂、直径4.6米的整铸转轮砂型终于打印出来，尺寸精度误差不到1毫米。

而在总装车间里，一台铸造砂型3D打印设备正在进行框架总体吊装，用它可以打印一个3吨重的成年非洲大象模型。

六年前，彭凡带着大家在车库里组装出第一台铸造砂型3D打印机，现在，他们可以批量生产铸造砂型3D打印设备，去改变更多的铸造企业。

目前中国有26000多家铸造企业，3D打印和人工智能颠覆的不仅仅是一两家工厂，而是整个行业。彭凡仍然奔走在逐梦的路上。

农田防病用上无人机，200 架飞机能顶千人干 10 天

安徽阜阳，退伍兵闫文炯回乡后迷上了玩无人机，没想到这份爱好开启了他的事业。2018年，闫文炯从自己买的两台机器干起，现在他的团队已经发展到近五百人400多架无人机。田间地头成了他新的战场。

这次整个地区小麦赤霉病统防统治总面积150万亩，闫文炯带领着13个作业队，每天有200架飞机在同时作业，一天就能完成10万亩的植保任务，过去这需要上千人花10天时间。

支撑闫文炯去实现梦想的，是他身后的科技力量。继农业植保无人机之后，这家农业科技公司又设计制造出全球首款量产的农业无人车平台，农业现代化可以很大程度上解决农村劳动力短缺的问题。

今天，这款农业无人车能根据不同农事需求，设置不同的作业模式，在智能控制下，无人化精准作业，成为“农田里的变形金刚”。科技进步正推动着传统农业向现代农业跨越。

“人体哈勃望远镜”来了，一分钟完成一次全身PET扫描

上海，一家医疗设备企业培育出的硅酸钇镥晶体尺寸和性能都位于世界前列，它是制造数字光导探测器的核心材料。

这家公司，要基于自主研发的数字光导探测器技术，制造一台2米的PET-CT，实现全身信号一次覆盖。这是一次前所未有的挑战。

从晶柱到晶体阵列，要经过七道工序的切片、打磨。一台2米PET-CT系统安装8个单元共192个探测器模块，需要564480根晶体单元。

这192个探测模块必须精准地组装到一起，以确保56万多个PET探头能获取近1000亿个编码通道的准确信号。

这是第一台能够实时动态监测药物在人体全身代谢分布的高端医疗设备，被称为“人体哈勃望远镜”。

上海中山医院，世界首台2米PET-CT系统已经开始为患者服务，1分钟就能完成一次全身PET扫描。

它不仅让医生实现对重症患者的精准诊疗，也给新药研发等一系列领域打开无限可能的大门。

新材料纳米银线：直径只有头发丝的万分之一

39岁的时候，潘克菲回国创业，落户苏州工业园，他要做导电新材料，银离子。这些顺水游动的银白色线条，就是潘克菲团队自主培育的纳米银线。

在电子显微镜下放大10万倍，我们看到的纳米银线像线团一样交叉纵横，它的长度是直径的1000倍。

苏州诺菲纳米科技有限公司董事长 潘克菲

2015年，他们用自己攒的机器、自己设计的卷对卷涂布工艺，终于生产出纳米银导电膜。

钢铁、水泥是传统工业的重要基础，新材料就是发展战略性新兴产业的基石。在从制造大国向制造强国迈进的征途上，材料创新正在推动着高质量发展的脚步。

国产手机用上国产芯片，“澎湃”有力

2019年，在北京清河的一栋大厦里，左坤隆博士带领着一个上百人的团队，开始了芯片的研发。他们第一个目标是研发一款手机的图像处理芯片。

要在指甲大小的空间里，放上亿个半导体元件，每个元件都是纳米量级，试错成本高，排错难度大。左博士他们从这款芯片设计开始，各种试验已经重复了上千次。

2021年3月30日，这颗取名为“澎湃”的芯片终于公开亮相，虽然这不过是一颗辅助用的影像芯片，但也足以让人心潮澎湃。如今，这款芯片已经被安装在一款国产智能手机中。

房车装上智能互联，温度湿度全自动

距离北京400多公里，乌兰察布察右后旗。今天，智能工程师们，要在这里对改造后的房车进行实地测试。

从进入房车的身份验证，到自动感知空气湿度打开加湿器，感知温度开启空调，工程师们把这辆房车变成了移动的互联之家。

工程师罗旋从小就有许多关于智能生活的奇思妙想，而现在，他和小伙伴们在一点一点实现着儿时的愿望。

罗旋他们的下一个目标，是要解决在没有网络的情况下，智能设备利用离线模式实现联动。万物互联、智能生活，追求梦想的脚步一直在路上。

2021年5月15日8点20分，“天问一号”携“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部，当它在火星上第一次留下中国足迹，不仅标志着中国人的航天梦又向前跨越了一大步，也再次展现出中国工业的强大综合实力。

火星探测是中国迈向深空的第一步，中国航天，逐月追星，步履从未停歇，未来还将开展载人登月，并准备去探测远在7.8亿公里以外的木星。

定义未来的永远是人。从星际探测到智能制造、新型材料、绿色能源，还有更多从未抵达的远方，召唤这些年轻人展开想象，付出努力。

来源：央视财经（ID：cctvyscj）

栏目主编：秦红 文字编辑：李林蔚 题图来源：图虫 图片编辑：徐佳敏

来源：作者：央视财经

深度解析钠离子电池：对锂离子电池来说是备胎，对铅酸电池是颠覆

7月29日，在苦等整整2天时间后，终于看到了只有10分钟的宁德时代第一代钠离子电池发布会，不得不说宁德时代这种“少说废话”的风格大咖还是非常赞赏的，下面就来具体分析下钠离子电池的优劣势，以及未来到底有多大潜力?

既生钠，何生锂？

从化学元素表可以看到，锂和钠都是最左边一列的元素，其化学性质有很大的共同点，实际上二者的工作原理基本一致，即依靠锂离子或钠离子在正极和负极之间移动来工作。但毕竟锂是3号元素，是最轻的金属元素，钠则重了不少，从微观来看就是钠的体积要比锂大得多，这样自然同样的正负极材料容纳的难度和数量也就不一样。

实际上，钠电池和锂电池的研究几乎是同时在上世纪70年代末开始起步，但由于当时的负极材料水平有限，还不能让钠离子自由穿梭，但更小更活泼的锂电子可以，因此在很长时间里大家都把研究的重心放在锂离子电池上，钠离子的研究一度停滞，直到最近10年才开始受到重视并开始取得较大的突破。大概可以把目前的钠离子理解为2013、2014年左右的锂电池，或许正处在爆发的前夜。

目前来看钠离子电池只是锂电池的备胎，但华为海思告诉我们备胎也很重要

我们可以先来看下宁德时代第一代钠离子电池的参数：电芯单体能量密度（不是电池包整体的能量密度，不包含包裹、模组等重量）已经达到了160Wh/kg；常温下充电15分钟 电量就可以达到80%，快充能力优异；在零下20°C低温的环境下有90%以上的放电保持率；优异的热稳定性，已经超越了国家动力电池强标的安全要求。

可以说宁德时代的初代钠离子电池的性能已经非常优秀了，但和目前主流的三元锂和磷酸铁锂电池相比仍有比较明显的短板，首先是能量密度偏低，160Wh/kg虽然是目前钠电池的最高水平，但可以说只是三元锂的下限，比亚迪唐EV刀片电池的电池包能量密度已经可以做到160Wh/kg。更关键的是宁德时代在发布会漏掉了一个关键参数：体积能量密度，不知道是刻意回避还是忘了说，这个参数对于电动车来说比质量能量密度更关键，比亚迪刀片电池的封神之处就在于大幅提高了磷酸铁锂电池的体积能量密度，毕竟乘用车上的每一寸空间都非常宝贵。

不过钠离子电池也有很多优势，比如低温放电性能，快充能力都优于磷酸铁锂电池，稳定性要明显优于三元锂电池，宁德时代这里介绍了一种钠电池和锂电池混合的AB电池，也是一种不错的应用方案。不过目前整体来看钠离子电池在乘用车等领域只能算是锂电池的备胎。

而之前华为海思的例子已经告诉了我们备胎的重要性，在华为遭到海外限制时，“备胎海思”一夜转正，后来美国只能连续多次升级封锁，如果其他企业也都对“卡脖子”早有准备，有备胎方案的话，今天中国芯片方面可能不至于这么被动。

而锂电池虽然我国全球产量第一，2020年仅宁德时代一家在电动汽车上的装机量就达到34GWh，市场份额达24.82%，排名全球第一。但我国锂的自给率只有20%，80%需要依赖进口，目前全球超70%的锂矿在南美那边，一旦被卡脖子，国内欣欣向荣的新能源车产业就会瞬间冻结，这个时候钠离子电池就能提供喘息的余地。毕竟想要获得钠元素的确不难，锂的地表含量只有0.0065%，钠的含量为 2.75%，是锂的400多倍，不可能被卡脖子。

干翻铅酸电池，可能才是钠电池的真正奥义

上面讲到在乘用车动力电池等领域，钠电池只能算备胎，但备胎可能永远都没有能转正的一天，而目前全球的碳酸锂、氢氧化锂矿的价格比较稳定，甚至不久前还有大幅的下跌。但钠离子电池的应用潜力可能在于干掉我们目前非常常见的铅酸电池。

我国是世界上最大的铅酸电池生产国和消费国，2020年铅酸电池产量大约为227Gwh，是2020年动力电池锂离子装机量64GWh的三倍多。目前铅酸电池的一大应用领域就是我们熟悉的电瓶车，其中大约75%都是铅酸电池，其最大的优点就是价格便宜，这里如果用上钠离子电池，车可以变轻、续航变得更长，当然目前钠离子电池的成本由于没有规模化还比较高，但单从BOM成本，即材料成本来看要比锂电子电池低20-30%，如果能做到目前磷酸铁锂电池70%的成本，那么取代铅酸电池的希望还是挺大的，毕竟铅酸电池太重，循环次数低用个两年就要换了，生产过程污染就比较大，回收不好更是一大麻烦。

除了电瓶车，目前95%以上的家用车上的12V电气系统都是用的铅酸电池，也就是我们熟悉的电瓶，“亏电”打不着火了就是指的这个。目前最新的特斯拉Model S Plaid已经开始用宁德时代的三元锂电池作为低压系统电池，而比亚迪5年前就开始采用“铁电瓶”即磷酸铁锂电池替代铅酸电池，而这也是钠离子电池发挥的绝佳场合之一。

另外锂离子电池的一大应用潜在领域就是储能，目前UPS电池大部分也是以铅酸为主，目前我国储能领域发展很快，淘汰掉寿命短、污染大的铅酸电池也是大势所趋，而钠电池就是最佳的替代品。据中金公司的预测，到2025年储能领域对钠电池的渗透率将达到20%，需求量达65.2GWh，这相当于2020年国内动力锂电池的装机量，到2030年这一比例还将继续提升，可以说钠离子电池的潜力还是非常大的。

写在最后：

目前来看，钠离子电池想要在动力电池上替代锂电池是非常困难的，虽然宁德时代宣称下一代钠电池单体能量密度能到200Wh/kg，但那时候锂离子可能普遍已经到400Wh/kg了，并且体积能量密度也是难以跨越的障碍，目前来看在我们熟悉的动力电池等领域钠电池只能算一个备胎，当然备胎的价值永远不能忽略，在华为顺风顺水的时候依然坚持每年投入2万研发人员以及4亿美金的研发费用给海思，宁德时代作为电池领域的龙头企业也确实应该有自己的“海思”。

换一个角度，在电瓶车、储能、车载12V电瓶等领域，随着钠电池开始规模化，成本降低，将逐步革掉铅酸电池的命，而储能领域的需求又是一个不亚于新能源车的方向，未来钠离子电池技术发展的重要性可能丝毫不亚于锂离子电池。

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