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软碳负极材料无法成为钠电池负极材料首选解决方案,未来有较大的可能性应用在中低端钠离子电池制造中。
钠离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等组成。在钠电池负极材料中,碳基材料是主流技术路线,碳基负极材料主要包括石墨类、无定形碳、纳米碳等。其中,无定形碳又分为硬碳、软碳。硬碳/软碳负极材料是目前钠电池负极材料的主要解决方案,其中,硬碳负极材料是首选方案。
软碳,是经高温处理后可以石墨化的碳,通常以成本低廉的无烟煤作为前驱体加工制造得到,其工艺简单、成本较低,但具有石墨化结构,层间距较小,储钠比容量低,且充电速度较慢,低温性能较差。基于以上原因,软碳负极材料无法成为钠电池负极材料首选解决方案,未来有较大的可能性应用在中低端钠离子电池制造中。
根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国硬碳/软碳负极材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,硬碳,是经2800℃以上高温处理后不能石墨化的碳,其内部晶体排列无序、层间距大,因此储钠比容量高,可提高钠离子电池能量密度;并且,硬碳还具有电位平稳性好、充放电性能好、循环使用寿命长等优点。基于以上原因,硬碳负极材料成为钠电池负极材料的首选解决方案,但其制造时对前驱体品质要求高,制备工艺要求高,产率较低。
钠离子电池综合性能明显优于铅酸电池,虽然能量密度、循环寿命低于锂离子电池,但原料易得、成本低、使用温度范围宽、安全性高,未来有望与锂离子电池互补使用。现阶段,我国钠离子电池产业链已经初步形成,2023至2025年随着生产线陆续落地,行业将进入爆发期,预计2025年,我国钠电池负极材料市场需求量将接近8万吨,利好硬碳/软碳负极材料行业发展。
作为首选解决方案,硬碳负极材料技术壁垒高,对生产企业的实力要求高。在全球范围内,日本可乐丽是领先的硬碳负极材料供应商。由于全球量产企业数量少,2022年三季度,可乐丽硬碳负极材料平均价格达到20万元/吨。进口硬碳负极材料价格高昂,且核心技术掌握在国外企业手中,不利于我国钠离子电池产业健康发展,因此我国进入硬碳/软碳负极材料市场布局的企业逐步增多。
新思界行业分析人士表示,我国硬碳负极材料厂商主要有:中科电气,公司持续进行钠离子电池所需硬碳负极材料开发;杉杉股份,已成功开发出高容量、高首效的硬碳负极材料,并率先实现产业化;贝特瑞,已具备硬碳负极材料产业化能力,正在建设量产线;佰思格,首条千吨级硬碳负极材料生产线已经顺利投产;圣泉集团,拟投资建设年产10万吨生物基硬碳负极材料项目。除硬碳负极材料外,我国中科海钠、华阳股份、贝特瑞等企业也在布局软碳负极材料市场。
原文标题 : 【聚焦】钠电池硬碳/软碳负极材料是主流技术路线 我国布局企业不断增多
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