鈉離子電池具有“低溫性能好、高倍率、高安全”等優(yōu)勢(shì),可廣泛應(yīng)用在電動(dòng)二輪車、微型車、儲(chǔ)能等市場(chǎng)。隨著鈉離子電池的商業(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用,GGII預(yù)計(jì)2024年我國(guó)鈉離子電池出貨量超1.5GWh,2025年出貨量超4.5GWh,2030年出貨量有望超30GWh。按1GWh鈉離子電池消耗1500噸負(fù)極材料計(jì)算,到2030年,我國(guó)鈉離子電池負(fù)極材料需求超4.5萬噸。
鈉離子電池負(fù)極材料以硬碳材料為主,硬碳材料又可以分為生物質(zhì)基、樹脂基、瀝青基等,其中,生物質(zhì)基原材料來源廣泛,成本相對(duì)較低,為目前主要的硬碳材料。生物質(zhì)基包括椰殼、竹子、杏殼、秸稈等幾十種前驅(qū)體材料,目前以椰殼為主,其他材料并存發(fā)展。
國(guó)內(nèi)椰殼產(chǎn)量難以滿足未來硬碳產(chǎn)業(yè)化需求,且質(zhì)量不及進(jìn)口材料,存在進(jìn)口依賴風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)顯示,2020、2021、2022年我國(guó)椰子產(chǎn)量分別約38.03、36.42、36.23萬噸,預(yù)計(jì)未來我國(guó)椰子產(chǎn)量穩(wěn)定在36萬噸,椰殼重量約占椰子重量的13%,以此計(jì)算能產(chǎn)生椰殼約4.7萬噸。假設(shè)所有椰殼全部用于生產(chǎn)硬碳負(fù)極材料,按產(chǎn)碳率20%計(jì)算,則能產(chǎn)生0.94萬噸硬碳負(fù)極材料,最高可滿足6.3GWh鈉離子電池的需求,難以滿足未來鈉離子電池商業(yè)化后的需求。
此外,我國(guó)99%的椰子產(chǎn)量位于海南省,海南省相較于菲律賓、印尼等椰子產(chǎn)區(qū),緯度更高,日照時(shí)間及強(qiáng)度較弱,所產(chǎn)椰殼較薄,硬度偏低,并不是制造椰殼炭化料的最佳材料,東南亞產(chǎn)椰殼質(zhì)量更優(yōu),因此,若鈉離子電池大幅起量,采用生物質(zhì)基的硬碳技術(shù)路線或存在原材料進(jìn)口依賴度高的問題。
主要生物質(zhì)基硬碳材料性能及成本對(duì)比
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研鈉電研究所(GGII),2024年10月
當(dāng)前硬碳負(fù)極企業(yè)為了降低成本,減少供應(yīng)鏈依賴進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn),紛紛尋找其他替代路線。例如:
1)圣泉集團(tuán)以秸稈為硬碳負(fù)極原材料,成本約300-600元/噸,據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2023年中國(guó)秸稈產(chǎn)量約10.14億噸,最高可匹配8TWh鈉離子電池需求;
2)元力股份以毛竹為硬碳負(fù)極原材料,成本約500-1000元/噸,我國(guó)年產(chǎn)各類中徑竹材450多萬噸,最高可匹配600GWh鈉離子電池需求。
主要硬碳負(fù)極材料企業(yè)
資料來源:公開信息,高工產(chǎn)研鈉電研究所(GGII),2024年10月
總的來看,在碳酸鋰價(jià)格處于低位的情況下,鈉離子電池需加快降本步伐,硬碳負(fù)極材料有望由椰殼向成本更低的杏殼、竹子、秸稈等材料發(fā)展。寧德時(shí)代發(fā)布驍遙增混電池,引入AB鈉電池體系,GGII預(yù)計(jì)2025年硬碳負(fù)極材料有望受益開啟放量。