「柔创纳科」再获数千万元A1轮融资,同时发力钠电和超容隔膜赛道

宁波柔创纳米科技有限公司于近日再次获得数千万元A1轮投资,投资方为金鼎资本。这是作为国内新能源储能器件隔膜开发商的柔创纳科公司继年初完成数千万元A轮融资后,年内第二次获得资本加持。截止本轮融资后,柔创纳科已累计完成四轮融资,融资总额近亿元。据悉,本轮融资主要用于超级电容隔膜产线的扩产及自动化升级、钠离子电池隔膜中试线完善及加速下游客户认证、百吨级微纳米颗粒气相包覆装备订单的交付等。

 

柔创纳科成立于2016年10月,长期专注于高功率、长寿命储能器件用纳米纤维隔膜的国产化,是世界领先的纳米纤维功能膜研发生产企业。公司是国内唯一可实现进口代替的超级电容器隔膜供应商;同时在钠/锂离子电池隔膜的研发及产业化上深耕多年;也是国内首家生产全/半固态电池用超薄锂离子导体隔膜的企业。公司于2017年入选了宁波市3315高端创业团队,2020年《超级电容器用纳米纤维隔膜国产化项目》获得国家奖励办公室颁发的“科技创新贡献奖”。公司下属子公司柔电科技开发的原子层沉积(ALD)微纳米颗粒包覆技术与装备,实现了我国在该领域的突破,是继美国之后世界第二家实现该技术产业化的国家。该成果获得多项省部级科技进步奖,并实现在锂电池材料、金属软磁材料等领域的应用。

 

 

 

近年来,随着新能源产业的快速发展,电化学储能的需求逐渐凸显。其中混合电池电容器、超级电容器、钠离子电池等新兴产业获得颇多关注,相关产业链迎来一波发展机遇。钠离子电池因为其原材料价格优势、低温性能佳、安全性好等特点,在两轮车、低速电动车、大规模储能方面有巨大市场空间。2023年也被认为将是钠离子电池的产业化元年,已经有数十家上市公司明确发布了在钠离子电池上下游方面的布局,新的钠离子电池初创企业也层出不穷。超级电容、混合电池电容适配电网短时高频、高功率调频需求,发电侧、输配电侧、用电侧应用逐步落地。新型电力系统下,电网频率稳定性挑战升级,发电侧风光储平滑入网、混合储能系统中响应调频指令,输配电侧变电站调频、配电终端后备电源,用电侧后备电源、功率电源,均需使用功率型储能器件以提供短时、高功率峰值脉冲,超级电容/混合电池电容器在发电侧、输配电侧、用电侧多环节的应用已开始落地。

 

隔膜是上述电化学储能器件的关键组件之一。尽管锂电池隔膜市场相对成熟,但其与超级电容器、钠离子、固态/半固态电池等新型储能器件所需的隔膜并不100%兼容。以钠离子电池为例,目前市场上尚未有专门开发的钠离子电池隔膜。传统锂离子电池隔膜可应用于钠离子电池,但存在亲液性查、保液能力差、钠离子传输速度慢等缺陷,①影响电池的循环性能;②电池具有较高的界面电阻,从而使负极表面容易产生钠枝晶,钠枝晶的生长会刺穿隔膜造成钠离子电池短路,影响钠离子电池的安全性能。锂电隔膜巨头恩捷股份最近表示,成功开发出“三明治”结构的钠离子电池专用功能隔膜,填补了市场空白。该隔膜是由锂电基膜+无机功能层+有机功能层组成,已完成实验室开发,正在加速商业化验证。

 

 

 

在超级电容器方面,此前超级电容隔膜都依赖日本进口。根据CEO解明博士介绍,柔创开发的纳米纤维隔膜已经成功实现了进口替代。和国外技术相比,柔创的纳米纤维隔膜突破了纳米纤维材料多维度高通量的制备、微纳米纤维复合成型、高孔隙率隔膜微结构的可控调控等技术难题,从材料、设备、工艺3个维度全面实现自主研发,形成了完全的自有知识产权体系。2022年4月开始,公司相继成为宁波中车、江海股份、今朝时代、合盛新能、中船重工等多家超级电容器头部企业的国内唯一合格供应商并开始批量供货。

 

“纳米纤维隔膜采用湿法抄造工艺,把不同种类的微纳米纤维通过彼此搭接形成一张多孔膜;锂电池隔膜更像是一种塑料,用干法拉伸或者湿法相分离的方式做成隔膜。这是两种完全不同的技术路径。不同的材料和技术路径带来的产品一定有非常不同的特性。因此,扬长避短地发挥各自优势,找准应用市场是关键。”解明介绍道。

 

 

纳米纤维隔膜在孔隙率、亲液性、保液性、热稳定性、宽温区方面具有较大优势,能够更好地满足超级电容、钠离子电池、固态/半固态电池等新型储能器件的要求。例如,钠离子电芯因为正极材料碱性高,硬碳材料比表面积大,除水困难,生产环境湿度控制要达到30%以内。锂电池隔膜一般只能耐受85度的除水温度,因此很多结晶水难以除去。而纳米纤维隔膜做成的电芯可以耐受140度的烘烤,除水效率大大增加,降低了对于干燥度的要求,从而有助于降低电芯制造成本。此外,钠离子电池电解液含较多的碳酸丙烯酯(PC)。这种溶剂价格便宜,高低温性能极佳,但是与锂电池隔膜兼容性极差,即便涂覆了陶瓷以后也需要较长时间才能浸润电芯,造成电芯静置时间过长,内阻偏高。纳米纤维隔膜和PC溶剂有较好的亲和性。根据钠电客户反馈,电池的内阻和循环寿命都有大幅提升。据了解,包括宁德时代、宁德新能源、中科海钠、众钠、海辰、维科技术、天合储能、星恒、天能等众多钠电生产商都已经测试或者正在测试该款隔膜。

 

此外,柔创纳科联合国内聚合物、氧化物、硫化物固态电解质方面的专家团队,共同开发全固态/半固态电池电解质隔膜。该技术利用刚柔并济的原理,用纳米纤维隔膜作为骨架,利用纤维隔膜大的孔径分布和高的空隙结构进行在线浸渍涂布,将固态电解质浆料灌到隔膜内部。这和现有的在锂电池隔膜表面涂覆固态电解质形成的半固体隔膜有本质区别。未来随着半固体/全固态电池技术的进一步发展,公司会根据市场需求布局相关的锂离子导体隔膜产线。

 

 

 

柔创纳科将隔膜市场分为三个板块,根据每个板块的市场成熟度进行了布局。电容器板块主打进口替代,国内唯一,是公司未来业务发展的基本盘。储能电池板块主要针对钠离子电池和大型磷酸铁锂储能电池,是未来1-2年重点发力的市场,决定了公司未来业务的增长幅度。真正的半固态电池可能要到2025年才会出现,公司将部分研发力量投入到锂离子导体隔膜领域,等待市场爆发前夜的到来。

 

现在公司每个月的隔膜产量约为30万平米,基本都处于满产状态。从2022年9月起,柔创已开始建设年产3000万平米的产线,预计2023年8月投产。届时,新产线将主要用于满足现有超级电容隔膜市场的部分需求,原有的300万平米产能将转为钠离子电池隔膜中试线。公司计划在2024年开始建设3亿平米电池隔膜产线,主要为满足钠离子电池、大型磷酸铁锂储能电池隔膜市场,因为相应设备均为国内定制,固定资产投入约为传统锂电池隔膜1/4,交期约为一半,因此,纳米纤维隔膜的成本有望达到锂电池隔膜水平甚至更低,扩产速度更快。

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