来源:高工锂电网 编辑部
负极材料被行业认为是制约钠电池产业化的关键环节。钠电负极材料路线主要包括硬碳和软碳。硬碳目前是钠电负极材料的主流,占比70%左右,具体包括生物质、树脂类、沥青类等路线。其中,生物质生产工艺难度小,产业化速度较快。然而也存在一定局限:原材料依赖进口、一致性差、生产工艺不适配等,综合因素叠加,具体呈现为硬碳制备成本高。软碳方面,具有成本低、结晶度高、电导
来源:高工锂电网 编辑部
负极材料被行业认为是制约钠电池产业化的关键环节。
钠电负极材料路线主要包括硬碳和软碳。硬碳目前是钠电负极材料的主流,占比70%左右,具体包括生物质、树脂类、沥青类等路线。其中,生物质生产工艺难度小,产业化速度较快。
然而也存在一定局限:原材料依赖进口、一致性差、生产工艺不适配等,综合因素叠加,具体呈现为硬碳制备成本高。
软碳方面,具有成本低、结晶度高、电导率高等优势,但由于具有石墨化结构,储钠量较低,尽管可以通过造孔工艺增大容量,处理后的软碳主要为无烟煤,但成本会增加。
在此情况下,电池企业纷纷自研钠电负极材料技术,自建或合作投入产线以控制成本,另一边,传统材料企业凭借自身优势开始入局钠电行业,还有新兴的钠电负极企业摩拳擦掌。
具体来看,布局硬碳路线的企业包括宁德时代、孚能科技、众钠能源、星恒电源等,布局软碳负极材料的企业主要有中科海钠等,材料企业包括则杉杉股份、美联新材、佰思格、翔丰华等。
钠电负极材料商业化之路
钠电池负极材料产业化的试错,也是摸着锂电负极材料的石头过河的。
钠电池与锂电池相似,都属于“摇椅式”电池,正负极材料采用嵌入式化合物,在充放电过程中,钠、锂离子可在正负极之间来回穿梭。
上世纪80年代,科学家发现锂离子在石墨中的可逆脱嵌,世界范围内开始展开对锂电池负极材料的广泛研究。其中,人造石墨凭借其稳定性的优势,在上世纪90年代得到商业化,也是当下锂电负极材料的主流方案。
而钠离子方面,由于其半径大,无法嵌入石墨材料。随后,人们发现硬碳材料具有优秀的钠离子脱嵌性能,还具有克容量高、优循环的特性,能够让大量的钠离子存储和快速通行,该研究成为钠离子电池领城的重大转折点。
然而,钠电池负极材料最先在日本得到商业化。目前,国内硬碳材料依赖日本进口,而进口硬碳材料价格约15-20万/吨,若选择国外硬碳产品为钠离子电池负极材料,则相对成熟的锂电池没有成本优势,进而影响钠离子电池产业化进程。
就目前而言,钠电池负极材料成本占整体的约16%,高于锂电池的负极材料成本的占比。对此,高工储能认为,降低硬碳成本,是加速钠电产业化进程的重要途径。
钠电负极材料成本两大局限:来源和技术
要解决负极材料成本问题,首先要解决硬碳材料的来源问题,其次是解决工艺问题。
目前,硬碳在碳源方面多为生物质、树脂类路线,材料来源较为广泛,木质素、木屑、竹屑、椰子壳或坚果壳等均可作为前驱体来源。
其中,椰壳是碳源的主要来源。从产地来看,国内椰壳的产地主要来自海南,占比全国99%。以2022年为例,海南椰子产量约为38万吨,按照制备比例,仅可产生不到5万吨椰壳。
从行业来看,一般6万吨椰壳才可烧制1吨椰壳炭化料,甚至无法满足5GWh的钠电池生产,而2023年我国钠电出货预计超过5GWh,海南的椰壳原料达不到市场需求。
实际情况是,目前我国硬碳原材料主要依靠印尼、菲律宾、斯里兰卡等东南亚国家进口。
技术方面,由于椰壳等生物脂原料进口地、年份、部位不一,不同的原材料需要不同的工艺适配,导致了生产工艺适配性差,都会影响硬碳质量。
除生物脂外,性能好、成本低、供应稳定的树脂和无烟煤混合硬碳研发技术尚未成熟,筛选合适前驱体和稳定批量供应难度大。
综合来看,高工储能认为,现阶段需要吸引更多的老牌、新兴负极材料企业入局钠电产业,实现国产化降本,并且协同攻关钠电负极材料制备技术。
高工产业研究院(GGII)分析,国产高容量硬碳产品成本为5-6万/吨,相比海外的15-20万/吨更具优势。未来若进一步解决硬碳来源问题,其成本将进一步降低。
值得注意的是,目前,国产高容量硬碳克容量已达300-330mAh/g,已经接近海外的310-350mAh/g,其首效在83%-88%,与海外的85%-90%差距较小。未来,在技术进一步突破下,国产高容量硬碳产品的性能将远超海外。
钠电负极材料投产追踪
目前,国内钠电硬碳材料产线目前大都处于中小试阶段。在此情况下,电池企业基于硬碳材料来源路线的不同,选择与材料企业深绑合作。
具体来看,鹏辉能源在硬碳上的布局较早,2021年对硬碳负极材料企业成都佰思格进行了投资,并持有成都佰思格8.33%股权,以保障钠离子电池负极关键材料供应,控制成本,提升盈利水平。
众钠能源,于今年2月与鑫森炭业在苏州签署量产开发战略合作协议,双方将在硫酸铁钠电池量产所需的生物质硬炭负极产品的持续开发及量产配套等环节紧密合作。值得一提的是,鑫森炭业已完成关键材料的国产化替代,将进一步助力众钠能源降低钠电池成本。
材料企业方面,杉杉股份表示,硬碳负极量产规模预计在今年达到千吨级。作为国内头部材料企业,杉杉股份硬碳材料的布局较早,目前已拥有硬炭及钠电池相关专利逾 40 项,授权发明 14 项,其最新研发的硬炭容量为350 mAh/g,已达国际水平。
美联新材、七彩化学、美彩新材与星空钠电签署投资协议,进一步扩大钠离子电池布局,星空钠电拟将钠离子电池硬碳负极材料等合计17项相关技术及专利权无偿转让给美彩新材。
元力股份,其表示已在实验室成功开发钠电硬碳,初步规划在今年年中完成千吨级以上的中试线投入,下半年实现一定出货量;后期规划5万吨的量产产能。
佰思格硬钠电硬碳比容量已达350 mAh/g,目前主要供货宁德时代和鹏辉能源。产能方面,佰思格四川产地拥有两条硬碳产线,其首条千吨级产线已于今年1月17日正式投产。
总的来看,高工储能认为,钠电负极材料未来得到规模化降本、生产工艺得到突破后,将加速钠电池进一步量产,也将促进更多的钠电应用落地,钠电池市场化将更加完备。
锂电2024-04-16 钠电池 普台能源 钠离子电池 招商项目
据荆州发布消息,近日,“相约古城观盛会”经贸洽谈暨荆州市2024年第二季度重大招商项目集中签约仪式举行。据悉,此次集中签约5亿元以上项目59个,投资总金额…
锂电2024-04-15 钠电池 钠离子电池 碳酸锂价格 力神电池 电动汽车
钠电由热到冷,背后主要是碳酸锂价格剧烈波动所致,尤其是在碳酸锂价格跌回10万元/吨附近,过去一年多有许多钠电项目放缓或停滞,导致产业化不及预期。由此可…
2024-04-11 动力电池 半固态电池 钠电池 装车量 磷酸铁锂
一季度,我国动力电池累计装车量85.2GWh,累计同比增长29.4%。其中三元电池累计装车量30.9Wh,占总装车量36.2%,累计同比增长47.8%;磷酸铁锂电池累计装车量5…
锂2024-04-01 多氟多 六氟磷酸锂 固态电池 钠电池
近日,多氟多在接待机构调研时表示,2023年公司六氟磷酸锂出货4万吨左右,争取2024年达到30%的增量。按照目前市场价格,部分企业已处于亏损状态,但已阶段性…
锂电2024-03-21 钠电池 上海盘珂 光伏 风电 产业链
3月20日上午,位于甘肃酒泉经开区南园的上海盘珂4GWh钠离子电池制造及配套产业项目正式开工,项目总投资14亿元,占地150亩。
深度新闻2024-03-13 钠电池 钠离子电池 正极材料 瓦司特钠
3月12日,总投资20亿元的瓦司特钠钠离子电池正极材料项目签约落户湖南长沙望城经开区,将建设年产5万吨钠离子电池正极材料生产线。该项目计划分两期建设,其…
3月5日,钠电池正负极材料及电池体系厂商深圳珈钠能源宣布,公司日前完成A轮数亿元融资。本轮融资由自贡高投领投、超威集团和苏州相城金控跟投,老股东顺为资…
锂电2024-03-04 正极材料 锂电 磷酸铁锂 碳酸锂 钠电池材料 盐湖股份 产业链
2023年以来锂价持续下行对锂矿生产商的盈利能力和投资回报率造成压力,若后续矿商减停产状况频发,锂供给端供应过剩的局面有望伴随产能出清逐步缓解,锂价也…
锂电2024-02-29 钠电池 锂电池 正极材料 德飞聚能
资料显示,唐钠新能源是深圳德飞聚能科技有限公司(简称:德飞聚能)在陕西西安设立的钠离子正极材料和电池生产子公司。作为一家以锂(钠)离子电池正极材料…
深度新闻2024-02-28 锂电池 钠电池 碳酸锂价格 宁德时代 比亚迪 孚能科技
在去年碳酸锂价格“脚踝斩”的情况下,钠离子电池产业化落地虽然受到一些影响,但是电池中国观察到,进入2024年,国内外钠离子电池产业发展仍显示出“狂飙突…
锂电2024-02-26 锂电 正极材料 碳酸锂 氢氧化锂 氯化锂 钠电池 邦盛磷酸铁 磷酸铁锂
【数据】2023年我国碳酸锂/氢氧化锂/氯化锂产能及产量数据出炉 2月22日,中国有色金属工业协会锂业分会公布2023年我国基础锂盐产量。数据显示,2023年,我国…
锂2024-02-19 电池级碳酸锂 锂价 碳酸锂现货 锂精矿 当升科技 LG化学 钠电池
展望2024年,分析人士认为,尽管目前碳酸锂实际过剩量不多,但由于产业链的主动去库,产业链对过剩的感受十分明显,去年临近年末供大于求的矛盾也愈加突出,2…
2024-02-05 泓原新能源 融资 锂电池 钠电池 正极材料
近日,湖南泓原新能源科技有限公司(简称“泓原新能源”)宣布完成数千万元天使轮融资。在2024年实现小规模量产。
锂电2024-02-04 钠电池 天钠科技 负极材料 融资 硬碳负极
近期天钠科技完成了数千万元人民币天使++轮融资。本轮融资由阜阳福和天使投资基金合伙企业(有限合伙)投资。至此,天钠科技已获融资近亿元人民币,投资人包…
客服电话:021-60820701、15000687998(微信号)
COPYRIGHT © 91金属网 版权所有 All Rights Reserved 版权所有 沪B2-20210258 沪ICP备09016038号-9