硬碳是一种具有高度晶化程度、高度有序结构的碳材料,主要通过水热或化学处理有机化合物或生物质基前驱体获得。硬碳前驱体是保障硬碳材料结构一致性的关键因素,硬碳合成工艺路线长、生产成本高,选择价格低廉、效率高、原料丰富、可以大规模量产的硬碳前驱体,有助于实现硬碳产业降本增效。
随着研究深入,硬碳前驱体种类日益丰富,根据来源不同,硬碳前驱体可分为树脂基、沥青基、生物质基三大类,其中树脂基硬碳前驱体有酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇等,沥青基硬碳前驱体有石油沥青、天然沥青、煤焦油沥青等,生物质基硬碳前驱体有纤维素、再生棉、核桃壳、木质素、椰壳、秸秆等。
硬碳是钠电池重要负极材料之一,随着钠电池产业化进程加快,硬碳市场需求不断释放,由于成本高、技术难度大,目前已实现硬碳出货的企业较少,主要包括可乐丽、佰思格、贝特瑞、杉杉股份等企业,其他企业如圣泉集团、多氟多、珈钠能源、元力股份等有望在近两年实现硬碳出货。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2028年中国硬碳前驱体行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,硬碳前驱体来源不同,硬碳材料性能、成本也有所差异,在三大技术路线中,生物质基具有来源广泛、成本低、硬碳性能适中、适合大批量生产等优势,是目前硬碳主要生产企业首要选择,如可乐丽硬碳前驱体为椰壳,佰思格采用木质素、椰壳、坚果壳等生物质材料为前驱体。
在多种生物质基前驱体中,椰壳前驱体产业化进程较快。我国椰壳原材料不足,2022年椰壳产量在5.4万吨左右,主产区为海南。国产椰壳较薄,椰壳炭品质较差,为满足国内市场需求,我国椰壳炭高度依赖进口,目前进口椰壳炭主要来源国为菲律宾、印度尼西亚进口等地区。作为硬碳前驱体,椰壳发展瓶颈在于原料供应不足、进口依赖度高。为实现硬碳产业降本增效,亟需开发成本低、来源广、性能优异的硬碳前驱体。
新思界
行业分析人士表示,硬碳前驱体是实现钠电池产业化、硬碳产业降本增效的关键,在钠电池产业化进程加快、硬碳出货量增加背景下,硬碳前驱体市场需求将持续释放。硬碳前驱体类型多样,选择合适的硬碳前驱体有助于硬碳产业降本增效,未来成本低、来源广、容量高、易生产的硬碳前驱体市场发展空间更大。