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多种原材料并存,硬碳负极材料向低成本方向发展

   2024-11-05 高工产研980
核心提示:按1GWh钠离子电池消耗1500吨负极材料计算,到2030年,我国钠离子电池负极材料需求超4.5万吨。

钠离子电池具有“低温性能好、高倍率、高安全”等优势,可广泛应用在电动二轮车、微型车、储能等市场。随着钠离子电池的商业化量产应用,GGII预计2024年我国钠离子电池出货量超1.5GWh,2025年出货量超4.5GWh,2030年出货量有望超30GWh。按1GWh钠离子电池消耗1500吨负极材料计算,到2030年,我国钠离子电池负极材料需求超4.5万吨。

钠离子电池负极材料以硬碳材料为主,硬碳材料又可以分为生物质基、树脂基、沥青基等,其中,生物质基原材料来源广泛,成本相对较低,为目前主要的硬碳材料。生物质基包括椰壳、竹子、杏壳、秸秆等几十种前驱体材料,目前以椰壳为主,其他材料并存发展。

国内椰壳产量难以满足未来硬碳产业化需求,且质量不及进口材料,存在进口依赖风险。数据显示,2020、2021、2022年我国椰子产量分别约38.03、36.42、36.23万吨,预计未来我国椰子产量稳定在36万吨,椰壳重量约占椰子重量的13%,以此计算能产生椰壳约4.7万吨。假设所有椰壳全部用于生产硬碳负极材料,按产碳率20%计算,则能产生0.94万吨硬碳负极材料,最高可满足6.3GWh钠离子电池的需求,难以满足未来钠离子电池商业化后的需求。

此外,我国99%的椰子产量位于海南省,海南省相较于菲律宾、印尼等椰子产区,纬度更高,日照时间及强度较弱,所产椰壳较薄,硬度偏低,并不是制造椰壳炭化料的最佳材料,东南亚产椰壳质量更优,因此,若钠离子电池大幅起量,采用生物质基的硬碳技术路线或存在原材料进口依赖度高的问题。

主要生物质基硬碳材料性能及成本对比

数据来源:高工产研钠电研究所(GGII),2024年10月

当前硬碳负极企业为了降低成本,减少供应链依赖进口的风险,纷纷寻找其他替代路线。例如:

1)圣泉集团以秸秆为硬碳负极原材料,成本约300-600元/吨,据国家统计局数据,2023年中国秸秆产量约10.14亿吨,最高可匹配8TWh钠离子电池需求;

2)元力股份以毛竹为硬碳负极原材料,成本约500-1000元/吨,我国年产各类中径竹材450多万吨,最高可匹配600GWh钠离子电池需求。

主要硬碳负极材料企业

资料来源:公开信息,高工产研钠电研究所(GGII),2024年10月

总的来看,在碳酸锂价格处于低位的情况下,钠离子电池需加快降本步伐,硬碳负极材料有望由椰壳向成本更低的杏壳、竹子、秸秆等材料发展。宁德时代发布骁遥增混电池,引入AB钠电池体系,GGII预计2025年硬碳负极材料有望受益开启放量。

 
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