在陽泉市郊的華鈉芯能實驗室，直徑26mm、高70mm的鈉離子圓柱電芯正被放進測試倉，等待針刺、跌落等一系列極限安全測試。

這顆圓潤的、成年人恰好可以握在手心的綠色電池，被應用在二輪電動車、手電筒和太陽能路燈等小動力場景。

它的“兄弟”，方形鈉離子電芯，則更像一塊厚磚頭，通常被串聯(lián)為PACK包，應用于“龐大”的儲能系統(tǒng)、應急電源，支撐起工商業(yè)場景的能源安全。

而在距離陽泉300公里外的朔州平魯，首座加氫站即將開建。2025年12月，全新的氫能城市觀光車將與市民見面。在這座以煤聞名的城市，還能看到漫山遍野的光伏板，以及不久后奔跑在礦區(qū)的新能源重卡。

朔州當?shù)氐男履茉错椖颗c風光融為一體

從陽泉到朔州，對整個山西來說，一些“新”的詞匯——鈉離子、氫能、綠電、儲能，正在重塑這個煤炭大省的面貌。

“寧德時代、比亞迪都在布局鈉電，他們看到了未來?！比A鈉芯能總經(jīng)理趙德悅說。作為新一代能源儲存技術(shù)，鈉電代表著新能源電池未來的重要發(fā)展方向，正醞釀對鋰電的突圍。

2022年，“煤老大”華陽集團瞄準鈉電賽道，搶灘入局，成立華鈉芯能。“必須堅定信心，投入技術(shù)研發(fā)，否則等鈉電市場成熟，就沒你什么事兒了?！比A陽集團產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究總院副總經(jīng)理張利武說。

能源轉(zhuǎn)型是系統(tǒng)性革命。有了綠電，怎樣就地消納？怎樣用能源轉(zhuǎn)型推動產(chǎn)業(yè)升級，讓能源端和產(chǎn)業(yè)端“轉(zhuǎn)起來”？

2025年6月以來，朔州平魯區(qū)先后落地三一重工的新能源商用車項目、朔州文景氫燃料發(fā)動機整車配套項目。

從能源生產(chǎn)到終端應用，山西突破了“資源詛咒”，闖出了一條新路。

“革命者”鈉電

華鈉芯能總經(jīng)理趙德悅的辦公室里，放著一張折疊床。他每周都穿梭在會議室和車間，同時推進3個以上的項目：研發(fā)適配新能源重卡的動力電池、啟停及駐車電源系統(tǒng)，攻克鈉電正極材料聚陰離子的研發(fā)導入等等。

自2022年3月成立以來，華鈉芯能發(fā)展迅速。當年9月，公司第一顆鈉離子圓柱電芯下線；隨后，建成全球首批量產(chǎn)1GWh鈉離子電芯生產(chǎn)線。這枚圓柱電芯與新日公司合作“上車”，造出了全球首批商業(yè)化鈉電二輪車，同時積極與山西科達自控公司合作，推出4820鈉電PACK包，正在山西榆次區(qū)、廣西柳州、北京、內(nèi)蒙古等地推廣運行。

“華陽造”產(chǎn)品的擴展能力驚人，短短3年內(nèi)，它們已經(jīng)在太陽能路燈、LED強光手電、工商業(yè)儲能柜、煤礦應急電源等場景落地生根，橫跨小動力與大動力。

鈉離子電池LED強光手電

談起鈉電，趙德悅反復提到一個詞，“反哺煤礦”。他說：“煤礦不可能一直挖下去?，F(xiàn)在拿煤炭資源培養(yǎng)新能源、新材料，將來我們（的產(chǎn)品線）‘長大’后，可以反哺煤礦?！?/p>

華陽集團，一度以煤立身。陽泉是我國最大的無煙煤生產(chǎn)基地，華陽集團的前身——陽泉煤業(yè)集團則是國家首批特大型國有煤炭企業(yè)，累計生產(chǎn)煤炭20億噸以上，在煤炭及煤化工領(lǐng)域有著赫赫歷史。

鈉電，是這艘煤炭巨輪轉(zhuǎn)型的新方向。鈉離子電池的工作原理與鋰電池相似，其優(yōu)勢在于儲量豐富，以及能源安全的自主可控。鈉資源在地殼中的豐度約為2.36%，遠超鋰（0.0065%），分布廣泛、提取成本低廉，而我國鋰資源則高度依賴進口，對外依存度達70%。

趙德悅介紹，在國家戰(zhàn)略層面，鈉電被列為新型儲能重點發(fā)展方向，為的是今后儲能領(lǐng)域不被“卡脖子”。鈉電還具有安全性能高、低溫性能好的比較優(yōu)勢，在零下40℃，能量容量仍能保持80%以上。

鈉離子電池艙

“煤轉(zhuǎn)材”，是華陽集團切入鈉電賽道的關(guān)鍵邏輯。通過產(chǎn)業(yè)鏈延伸，煤炭由傳統(tǒng)燃料向高價值化工產(chǎn)品轉(zhuǎn)變——在華陽，無煙煤資源帶來豐富的煤基硬碳，能作為具有潛力的鈉電負極材料。

同時，華陽集團跟中國科學院物理研究所素有合作，而后者正是國內(nèi)進行鈉電研發(fā)的頂尖團隊。“歷史的選擇、機遇，都聚集到這兒了?！睆埨湔J為。

2020年，陽煤集團改制為華陽集團。鈉電是華陽轉(zhuǎn)型布局的重頭戲，但這條轉(zhuǎn)型之路注定不平坦。

鈉電在能量密度方面存在技術(shù)瓶頸，100—150Wh/kg的能量密度，僅相當于鋰電的0.7倍。其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，由于供應體系尚不健全、能量密度還在“爬坡”、市場接受度偏低等因素，導致理論上的成本優(yōu)勢沒能體現(xiàn)。

想要獲得市場認可，只能攻克瓶頸?！半娦臼且粋€電池系統(tǒng)的最小單元，做電芯有20多道工序，每道工序都有難點，都得攻克?！壁w德悅說。例如，勻漿工藝影響正負極材料的均勻度、附著力，需要調(diào)整攪拌速度、添加劑配方、制漿時間，反復試錯。卷繞工藝則通過上百次的實驗，逐步增加1%的裝配比，即在有限的空間里“塞”進更多極片，提高能量密度。

華鈉芯能電芯制造中心職工正在進行電芯化成作業(yè)

讓趙德悅感到驕傲的是，在他們跟國內(nèi)科研院所合作之初，圓柱電芯的起步容量是2.8Ah，后來到了3.4Ah，就認為無法突破上限了。華鈉芯能接力自主研發(fā)，又把容量上限提升到了3.5Ah。“這么小的體積，國內(nèi)能做到3.5Ah的就我們一家?！?/p>

鈉電市場，技術(shù)路線風云變幻，趙德悅形容“每一分每一秒都要搶”。2024年，層狀氧化物技術(shù)路線的市場占比為70%，2025年聚陰離子技術(shù)路線備受推崇，二者已經(jīng)“五五開”。2025年7月，華鈉芯能開始攻關(guān)聚陰離子工藝，力圖在11月量產(chǎn)。

“正常的技術(shù)突破到量產(chǎn)需要一年左右，但對華鈉來講等不及，必須加快腳步?！彼岬?，電化學電池盈利空間很窄，如果想盈利，就要在能量密度上無限接近鋰電池，健全供應體系，體現(xiàn)成本優(yōu)勢。

在“通宵達旦”的研發(fā)節(jié)奏下，華鈉芯能建成了一條覆蓋原材料、電芯、PACK包、集成應用的鈉電全產(chǎn)業(yè)鏈，也是國內(nèi)首家打通鈉電全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。

鈉電產(chǎn)品也隨之“飛入百姓家”。華鈉芯能與科達自控簽訂萬套PACK包訂單，1萬輛鈉電二輪電動車正在來的路上；鈉離子工商業(yè)儲能柜遠銷海外，廣州白云國際機場也有它的身影；全球首創(chuàng)的鈉電煤礦應急電源，正在陸續(xù)投入華陽集團的各家煤礦，計劃推廣至山西全省乃至全國。

搶占賽道

在華陽集團景福煤礦中央變電所，一套銀灰色的“龐然大物”靜靜矗立，這是華鈉芯能研發(fā)的鈉電煤礦應急電源。一旦煤礦發(fā)生嚴重的雙回路停電事故，礦井通風、排水系統(tǒng)及備用電源癱瘓，鈉電應急電源便可瞬間啟動，為井下撤離和救援提供持續(xù)72小時的電力保障。

這套應急電源，扮演著煤礦生命安全守護神的角色。

2025年8月，這套設(shè)備成功入選國家能源局第五批能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備名單。這個“首臺套”頗具含金量，意味著技術(shù)達到行業(yè)乃至國際領(lǐng)先水平，同時也是山西省當年唯一入選的項目。

華陽集團研制生產(chǎn)的鈉電煤礦應急電源成功入選國家首臺(套)重大技術(shù)裝備名單

在北方低溫季節(jié)，以及礦區(qū)、野外鉆探等極端工況，安全性能高、低溫表現(xiàn)好、循環(huán)壽命長的鈉電池，就能發(fā)揮極為獨特的作用。而這些場景，正是華陽集團所熟悉的。

與獨立的電芯產(chǎn)品不同，應急電源是一套極為龐大的動力集成系統(tǒng)，包括EMS、PCS、BMS的“3S”系統(tǒng)在內(nèi)，對電芯和電流、電網(wǎng)能量實現(xiàn)毫秒級的精確管理，從而在故障發(fā)生時，實現(xiàn)秒級黑啟動、承載非線性負荷，構(gòu)成技術(shù)壁壘。

張利武說，上述功能的實現(xiàn)，正是由于華鈉芯能了解煤礦的用電需求，并且能從煤礦調(diào)動大量機電人才，“在基于電芯的產(chǎn)品應用場景開發(fā)方面，也就是集成端，我們的電氣工程師儲備是非常有優(yōu)勢的”。

“全省有幾百座煤礦，礦井下面是個大市場。我們想結(jié)合山西的特點，把細分市場領(lǐng)域挖掘出來?！壁w德悅表示。

如他所言，在這場能源轉(zhuǎn)型里，煤礦作為使用場景，確實為鈉電提供了廣闊的市場。

2024年8月27日，由華陽集團華鈉芯能公司生產(chǎn)的鈉離子電池煤礦應急電源在景福公司成功送電

2025年5月，山西省能源局等部門發(fā)布《關(guān)于推進全省煤礦配置應急電源的通知》，要求全省所有井工煤礦必須在2026年底之前配備應急電源。這對華鈉推廣鈉電煤礦應急電源來說，是一個重大利好。

新能源重卡，也是華鈉芯能瞄準的重點市場。在過去，由于鋰電不耐低溫，新能源工程車在冬季漫長的北方幾乎難見蹤跡，鈉電則能夠填補這一空白。“北方工程機械的動力電池，應該說是一塊很大的市場?！睆埨湔J為。

但焦慮也如影隨形。鋰電價格的波動性，緊緊扼住鈉電池的市場命脈。2022年以來，磷酸鐵鋰價格從60萬元/噸跳水至最低6萬元/噸，對鈉電的價格削弱作用明顯。但趙德悅提道：“目前鈉電正負極材料價格在5萬元/噸，下降空間還很大。將來如果降到2萬多，成本優(yōu)勢就很明顯了?！?/p>

張利武解釋，能源行業(yè)屬于資金密集型行業(yè)，“一分錢都是大利”，每瓦時利差1分錢，1G瓦時的項目就差1000萬。而對于處在培育階段的鈉電，企業(yè)需要持續(xù)“輸血”。“沒有輸血能力的，干一單就趴那了?！?/p>

張利武看得清楚，行業(yè)最大的“威脅”在于，一旦鈉電價格占上風，“所有產(chǎn)鋰電的企業(yè)可以一夜之間變成產(chǎn)鈉電的”，鈉電市場會更激烈。

華陽集團

因此，在拐點到來前，華鈉芯能必須搶占窗口期?！霸阝c電成熟之前，把賽道占住。出貨量上我們得排進前五，形成品牌效應。堅持到鈉電市場成熟，我們就活得很好了。”

趙德悅把鈉電轉(zhuǎn)型過程稱為“爬坡過坎”，“在半山腰上，走不好就摔下來了。必須往前走，沒有退路”。

長期的資源依賴型經(jīng)濟，造就山西產(chǎn)業(yè)和人才結(jié)構(gòu)的單一。趙德悅記得，他有次去江蘇的企業(yè)，跟對方開玩笑說：“你們這兒真好，隨便抓兩個人都能做集成和電芯制造?！?/p>

玩笑背后，是山西省相較于長三角、珠三角等產(chǎn)業(yè)集群成熟地區(qū)，在新能源產(chǎn)業(yè)體系上的客觀差距。趙德悅提到，他們已經(jīng)向政府方面反映，希望能盡早健全配套的鈉電產(chǎn)業(yè)鏈，引進和完善隔膜、電解液等關(guān)鍵原材料企業(yè)，形成上下游合作。

“既然我們搭起了電池的主鏈，規(guī)模上來以后，我們就要自己培育生態(tài)鏈。讓小企業(yè)都進來做配套，形成本地化生態(tài)。比如，做集成柜里的線材，電芯外殼等?！睆埨湔雇?。

綠電，閉環(huán)之環(huán)

9月中旬，朔州文景能源科技有限公司迎來了平魯區(qū)的行政審批流程。行政審批局長李小兵帶著工作人員上門服務，來勘察加氫站的選址規(guī)劃，順便了解文景公司研發(fā)的氫能發(fā)動機，以便對接公交公司。

他風風火火道：“得趕緊報上去，公交車定完還得報國家工信部，要不時間咱就趕不上了?！?/p>

朔州文景能源科技董事長蔡俊介紹，平魯區(qū)預計要建10座新型加氫站，等到12月份，首座加氫站建成，印著“朔風古韻”招牌的氫能城市客車也將投入運營。

朔州地處晉陜蒙交界的“金三角”，平魯區(qū)則因全國最大的露天煤礦而聞名。與華陽集團轉(zhuǎn)型鈉電不同，平魯?shù)男履茉崔D(zhuǎn)型重心在風電、光電及氫能，這是由其風光資源優(yōu)勢決定的——光照年等效利用小時數(shù)1500小時，年均風速達4.2m/s。

數(shù)據(jù)顯示，朔州市新能源已并網(wǎng)發(fā)電和在建裝機容量1107.2萬千瓦，綠電資源豐富且低廉。

朔州露天礦

平魯區(qū)政府告訴南風窗，綠電裝機量上去了，但更大的考驗是，新能源產(chǎn)生的電力如何被真正用起來?！靶履茉窗l(fā)展得快，但間歇性、波動性、隨機性大，出現(xiàn)了零電價和負電價的問題。這種方式是粗放的，不長久?！?/p>

為此，平魯區(qū)推進一種新的探索：在工業(yè)園區(qū)內(nèi)組建局域的增量配電網(wǎng)，讓風光綠電直連企業(yè)，配合儲能系統(tǒng)，形成綠電的就地消納和智能調(diào)度。簡單說，就是“自己發(fā)的電自己用”，形成能源自循環(huán)。

更進一步，是從能源端帶動產(chǎn)業(yè)端，讓綠電實現(xiàn)從生產(chǎn)到使用的全鏈條循環(huán)，讓這條能源鏈“轉(zhuǎn)起來”。

三一集團在朔州的新能源布局，就是一個示范。2023年，三一在朔州投產(chǎn)建成光伏全產(chǎn)業(yè)鏈。2025年6月，總投資10億元的新能源商用車項目再度落子。

這枚關(guān)鍵棋子，構(gòu)筑起“綠電造車，綠電運煤”的零碳閉環(huán)：用三一光伏基地生產(chǎn)的綠電，為自家的新能源重卡充換電，再用這些“喝綠電”的重卡，去運輸煤炭等大宗商品。

“以前開燃油車，是用油換煤，跟拿雞蛋換鴨蛋一個道理?，F(xiàn)在拿可再生能源換煤，這就是產(chǎn)業(yè)升級?！逼紧攨^(qū)政府人員解釋道。

三一硅能副總經(jīng)理靖伯振對南風窗表示，三一集團計劃在山西建立“能源大基地”項目，包含“源網(wǎng)荷儲風火氫車”幾大板塊。當這一產(chǎn)業(yè)閉環(huán)建成，三一就不僅是賣重卡或光伏電池等單一產(chǎn)品，而是像儲能單位一樣賣電、賣系統(tǒng)的生態(tài)解決方案。

氫能，是平魯綠色轉(zhuǎn)型升級的另一引擎。上文提到的朔州文景，系2025年2月，上海交通大學燃料電池研究所科技孵化公司與平魯區(qū)政府合作成立的，其研發(fā)總監(jiān)尚鵬飛告訴南風窗：“這是我們在上海以外城市的第一個落地項目。”

他解釋，朔州是氫能產(chǎn)業(yè)最為理想的試驗場之一。這里煤化工和綠電資源豐富，制氫成本低廉；又處于交通樞紐和煤炭基地，擁有豐富的運力場景。

8月1日，山西首臺自主研發(fā)的165kW氫燃料電池發(fā)動機在朔州雙碳產(chǎn)業(yè)研究院成功下線

除氫能客車外，朔州文景還在緊密研發(fā)與新能源重卡相配套的氫能發(fā)動機，三一自然是水到渠成的合作對象。

“氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)在上交實現(xiàn)從0到1，在朔州（得到產(chǎn)業(yè)上的）放大，可能走向100?！鄙轩i飛說。

在平魯區(qū)當?shù)乜磥恚瑲淠苁且环N“充滿想象力的能源”。作為一種化學反應活潑的氣體，綠氫的制造與煤化工產(chǎn)業(yè)天然耦合。例如，它可以與二氧化碳結(jié)合，生成甲醇、烯烴，實現(xiàn)碳的再利用與封存；與氮氣結(jié)合，還可以生成綠氨。

制造綠氫的過程，也能消納風光發(fā)電的富余電量，讓“余電”變成可儲存、可運輸?shù)母吒郊又禋淠墚a(chǎn)品。這些氫能產(chǎn)品可以用于汽車發(fā)動機，也可以摻入天然氣管網(wǎng)出售，構(gòu)成新的能源循環(huán)。

華陽鈉離子電池電動二輪車

再加上三一的綠色裝備、綠色運輸，日常生活場景里也有了綠電——整個“大框架”就搭起來了。也許有一天，日常出行的電動自行車、汽車、重卡，甚至無人機都可以用上氫能電池。

“現(xiàn)在在平魯，我們快看見這種耦合了?！碑?shù)卣藛T說。

從陽泉的鈉電，到朔州的氫能、光伏與綠電重卡，山西正以自身的資源稟賦，搭建起一個完整的綠色能源閉環(huán)——發(fā)電、儲能、消納、再利用。

這不僅是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重塑，也是一個煤炭大省的精神覺醒。過去，用煤換錢；現(xiàn)在，用煤換未來。

本文首發(fā)于《南風窗》雜志2025第22期

作者 |付思涵

發(fā)自山西陽泉、朔州

編輯 | 張來

創(chuàng)意|黃河運營中心

值班主編 | 張來

排版 | 八斤