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固态/钠电产业化前夜 beat365亚洲体育在线官网科技硬碳负极“破局” 2024年09月13日 今年以来,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳负极产品市场需求在钠电、锂电、固态、超级电容等领域持续放量。

为满足更高能量密度、更快充电速度、更长循环寿命和更高安全性的电池需求,新一代负极材料的产业化进程备受关注。


作为下一代负极材料之一,硬碳相比于石墨具备高安全、高倍率、低能耗、低膨胀、长循环、低温性能优越等独特优势,不仅是钠电负极公认的最佳解决方案,在锂电、固态电池、超级电容等领域也有极大的“用武之地”。


近年来,硬碳产业化关注度持续升温的一大原因,与固态电池和钠电池的产业化速度加快息息相关。


固态电池方面,数据显示,今年1-8月,国内固态电池装机约2.68GWh,占比突破动力电池总装机的1%。


作为全固态电池的过渡路线,固态电池已成为众多车企的选择。大量整车企业已实现或即将实现固态电池的量产装车。业界也普遍认为,逐渐从固态电池过渡到全固态电池仍是动力电池的研究方向。


高工产研锂电研究所(GGII)预测数据,2024年将是固态电池产业发展的一个重要节点,年内有望实现固态电池的大规模装载应用,预计全年装机总量将历史性地突破5GWh大关。


从配套的负极材料来看,目前部分企业将硬碳与石墨类负极材料掺混使用,以更好地发挥全固态电池高能量密度、长循环、宽温度、快充的优势性能。


钠离子电池(简称钠电)方面,碳酸锂价格下探影响,钠电在动力电池领域产业化受阻,但是在两轮车、电动叉车、启停电源以及储能等领域,钠电在订单、商业化方面仍在不断突破,产业化升温迹象依旧明显。


以某钠电头部企业为例,其近期成功斩获国内某著名轻型动力电池销售企业大单,合同总额近4000万元。今年以来,该企业已向两轮、城市清洁、换电、储能等多个应用场景的客户成功出货,并逐步进入至连续量产状态。


同时,今年国内多地投运的新型储能系统也陆续出现钠电的身影,包括大唐湖北100MW/200MWh钠离子新型储能电站、广州发展洪湖市经开区100MW/200MWh钠电储能电站等。


硬碳规模化量产是业内公认的制约钠电池产业化的关键环节。硬碳原料虽然来源广泛,但材料一致性差;在量产方面,虽然生物质基硬碳生产工艺难度小,但合适前驱体的筛选和稳定批量供应是行业亟待解决的难点卡点。


行业预计,至2026年,钠电硬碳负极的需求将增长至21.44万吨。叠加固态电池产业化升温,硬碳负极市场空间将持续扩大。解决硬碳负极原料来源及技术工艺问题,实现硬碳负极大规模产业化势在必行。


高工锂电注意到,beat365亚洲体育在线官网科技已率先量产负极硬碳,其开发出的高容量、高首效的硬碳材料,解决了市场上硬碳负极材料量产难、容量低的固有难题,性能处于全球领先地位,在产业化进程上,其自主设计的千吨级硬碳产线已建成投产,并实现了在钠电、锂电(含固态电池)和超级电容领域的批量应用


率先打破硬碳负极量产掣肘 


与石墨相比,硬碳构效关系复杂,产品指标严苛,工程化难度更大,需要企业具备极深的技术积累和极高的工程化能力。


目前,行业内能够规模化量产供应高容量、高压实、低成本硬碳负极产品的企业,仍屈指可数。


作为国内负极材料龙头,beat365亚洲体育在线官网科技在新型负极材料研究开发方面一直处于领先地位,不仅率先实现了能量密度大幅度提升,开发建设了量产线,在产业化应用推进上也处于行业领先位置


资料显示,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳材料的专利数量在国内遥遥领先截止目前,其拥有的硬碳负极相关发明专利40余件,其中过半专利已获授权。且硬碳专利内容涵盖广,针对市场需求锂电、钠电负极材料及材料表面改性等均有相应专利支撑。


早在2022年,beat365亚洲体育在线官网科技凭借多年在锂电负极材料的研发经验和技术积累,率先实现了硬碳材料自有化、产业化,产品具备高压实密度、高容量等优势,性能达到行业领先水平。同年,beat365亚洲体育在线官网科技实现了海内外客户的送样验证,并在国内客户实现吨级销售,应用于钠电小动力市场。


2023年,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳负极产品凭借在容量、高温和加工工艺等性能方面的持续突破,在钠电领域之外,产品在锂电和固态电池领域,也率先开始批量应用。


今年以来,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳负极产品市场需求在钠电、锂电、固态、超级电容等领域持续放量



产业化应用边界持续拓宽


当前,硬碳主流原料有生物质(果壳、淀粉等)、有机聚合物(树脂、纤维素等)、化石燃料(煤炭、沥青等)等,存在不同的技术路线,产业化难点不尽相同,也更加考验企业的技术内功与战略部署。


就优缺点而言,生物质的优点是环境友好、成本低廉以及资源丰富,但缺点是杂质种类和含量差异较大,一致性差;有机聚合物优点是成分可控,原料纯度高,工艺简单,容量高,但缺点是成本高昂;化石燃料的优点是资源丰富,压实高,成本低,但缺点是克容量和首效偏低,前驱体预处理技术壁垒高等。


技术决定指标和成本。


高工锂电获悉,beat365亚洲体育在线官网科技根据对不同炭源的优缺点,采取多技术路线并举,以适配不同的应用场景要求。同时,beat365亚洲体育在线官网科技专注工序简化,拥有独特的硬碳技术工艺,通过精准调控材料的微孔结构,提高材料有效容量;依靠交联工艺调控技术,提高硬碳材料性价比,产品竞争力大幅领先。


在锂电市场及非全固态电池市场,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳采用有机聚合物技术路线,通过改善材料的快充、循环、低温、降低膨胀等性能、已开发出0.8V以下、克容量350mAh/g以上小粒径高容量硬碳产品。


在钠电市场,采用生物质、树脂、沥青基等原料,通过先进分布式结构控制技术,形成快充型-高容量型-高能量型三类钠电硬碳产品,产品克容量均在350mAh/g以上,且成本低廉,可应用于储能、低速动力等领域。


在超级电容市场,通过孔结构调控、表面工程优化、杂原子掺杂等技术,beat365亚洲体育在线官网科技也开发出大倍率、长循环的硬碳产品,在超级电容领域实现批量应用。


高工锂电分析认为,beat365亚洲体育在线官网科技已具备适合大规模生产的硬碳材料制备技术,可满足不同市场对高性能硬碳电池负极材料需求。随着固态电池、钠电产业化持续升温,beat365亚洲体育在线官网科技硬碳负极材料的产业化应用规模有望持续放大。


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