在硅碳用多孔碳領域,圣泉新能源開發(fā)出酚醛樹脂基和重組樹脂基硅碳用多孔碳材料雙技術路線。兩種技術路線形成互補,覆蓋消費電子、動力電池及儲能等多元化場景。

山東圣泉新能源科技有限公司

電池百人會-電池網(wǎng)5月16日訊(林音 廣東深圳報道)當前,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)延續(xù)增長態(tài)勢。工信部數(shù)據(jù)顯示,自2022年以來,我國鋰電池行業(yè)總產(chǎn)值已連續(xù)3年突破萬億元。

產(chǎn)業(yè)增長態(tài)勢延續(xù)的同時,市場對于鋰電池的首次效率、循環(huán)性能、能量密度、充放電倍率以及低溫放電性能等提出了更高要求。所謂一代電池、一代材料,電池性能的提升離不開電池材料技術的持續(xù)進步。其中,負極材料作為關鍵材料之一,發(fā)展適配高容量電池和快充電池的負極材料已成為鋰電池行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

圣泉新能源總經(jīng)理 劉頂

圣泉新能源總經(jīng)理 劉頂

“負極行業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛,從最初的石墨負極,到后來的硅負極,包括現(xiàn)在備受矚目的氣相沉積硅碳負極,過程雖然艱辛,但發(fā)展超過預期”,5月15日,山東圣泉新能源科技有限公司(簡稱“圣泉新能源”)總經(jīng)理劉頂在與電池網(wǎng)交流時表示,在他看來,硅碳搭配石墨的體系在短期內依然具備極大的發(fā)展?jié)摿Α_@一體系憑借其獨特的性能優(yōu)勢,在市場上擁有廣闊的應用前景,未來還有很長的路可以走,他對其發(fā)展前景持續(xù)保持樂觀態(tài)度。

同時,劉頂還提到,從長遠的技術發(fā)展眼光來看,鋰金屬負極作為下一代負極材料,有望在未來5-10年內實現(xiàn)商業(yè)化突破。不過,他強調,不同的負極體系都有各自的優(yōu)勢和適用場景,未來在市場上,各類負極體系并不會相互取代,而是會并行發(fā)展、共同存在,滿足多樣化的市場需求。

千噸級多孔碳產(chǎn)線穩(wěn)定生產(chǎn),萬噸級產(chǎn)線規(guī)劃啟動

“圣泉新能源在2014年就開始基于圣泉的各類樹脂材料研究碳材料。”劉頂回憶道,布局新能源碳材料是圣泉集團(605589)產(chǎn)業(yè)鏈延伸做的戰(zhàn)略布局,其強調,因為圣泉有世界最大的酚醛樹脂產(chǎn)能和最大的生物質精煉產(chǎn)業(yè),以酚醛樹脂和綠色重組樹脂為原料,可以做不同品類的碳材料,并且具有很大的產(chǎn)品迭代潛力。

資料顯示,圣泉新能源成立于2017年,作為圣泉集團(股票代碼:605589)的全資子公司,充分依托集團在生物質產(chǎn)業(yè)和樹脂新材料領域的龍頭優(yōu)勢,專注于多孔碳、硅碳、硬碳等材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。

圖/多孔碳材料

其中,在硅碳用多孔碳領域,圣泉新能源開發(fā)出酚醛樹脂基和重組樹脂基硅碳用多孔碳材料雙技術路線。兩種技術路線形成互補,覆蓋消費電子、動力電池及儲能等多元化場景。

酚醛樹脂基完美球形、類球形、塊狀無規(guī)則形多孔碳技術行業(yè)領先,孔結構微孔介孔可控可調、抗膨脹和耐壓性能優(yōu)異,能夠更好地實現(xiàn)硅烷沉積均勻性和一致性,實現(xiàn)了電池的高首效和長循環(huán)。

重組綠色樹脂多孔碳是利用圣泉生物質精煉過程中的中間體為原料,該樹脂既具備了傳統(tǒng)化工樹脂基材料的穩(wěn)定性高,強度高等優(yōu)勢,又同時具備了椰殼碳等生物質材料的成本低的優(yōu)勢。

在劉頂看來,多孔碳的技術發(fā)展難點主要有以下幾點:一是孔結構可控性差,其中微孔和介孔的比例調控對硅碳的性能影響較為明顯;二是規(guī)模化的產(chǎn)品穩(wěn)定性,規(guī)模化量產(chǎn)對于前驅體的選擇和穩(wěn)定來源,以及對于孔結構的穩(wěn)定性都是挑戰(zhàn);三是多孔碳的技術迭代,持續(xù)創(chuàng)新能力是降本和性能提升的關鍵。

“公司多孔碳產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)化供貨穩(wěn)定性的考驗”,劉頂再次強調,對于圣泉新能源來說,公司做的是產(chǎn)業(yè)鏈延伸,對于原材料穩(wěn)定性的掌控是具有優(yōu)勢的。

在產(chǎn)能建設方面,圣泉集團年報信息顯示,300噸/年多孔碳生產(chǎn)線年內建成投產(chǎn)并實現(xiàn)滿產(chǎn)滿銷,1000噸/年多孔碳生產(chǎn)線于2025年2月建成并陸續(xù)投產(chǎn),有效滿足消費電子與動力電池領域對高能量密度電池的需求。

除了千噸級產(chǎn)線穩(wěn)定生產(chǎn)外,劉頂透露,圣泉新能源萬噸級產(chǎn)線也在布局和分批建設中。

圣泉新能源在多孔碳領域規(guī)模化建設的推進和產(chǎn)業(yè)化的逐步落地,將助力硅碳在消費類和動力電芯端的批量化應用,使硅碳的克容量成本大幅下降,有望達到甚至低于石墨的成本水平。

萬噸硅碳負極規(guī)劃擴產(chǎn),萬噸級硬碳產(chǎn)線已建成

可以說,在電池技術的探索進程中,硅碳材料的添加為電池性能優(yōu)化與成本控制帶來了新的突破方向,電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也正紛紛競速這一潛力賽道。

從當前背景來看,硅碳負極材料在動力電池領域的應用加速突破:特斯拉4680大圓柱電池、寶馬第六代動力電池均采用硅碳負極技術,智己汽車L6搭載的半固態(tài)電池也選用新一代高比能復合硅碳材料。與此同時,智能手機行業(yè)迎來電池容量跨越式升級,大容量電池逐步普及,硅碳負極材料也已成為核心技術支撐。2024年,華為、小米、榮耀等旗艦機型均搭載硅碳負極電池,推動該技術從高端機型向中低端滲透。

硅碳

劉頂介紹道,圣泉新能源秉承合作共贏的理念,積極配合電芯廠的各種需求,與硅碳企業(yè)協(xié)同合作共發(fā)展,開發(fā)了低膨脹高首效、長循環(huán)、高容量等多種品類的硅碳材料,用于滿足不同的項目需求,高首效產(chǎn)品在0.8V電壓下,首效可達到88%以上,高容量產(chǎn)品在0.8V電壓時,比容量能夠達到2300mAh/g以上。

未來3-5年內,圣泉新能源規(guī)劃新增1萬噸硅碳產(chǎn)能,有效滿足消費電子與動力電池領域對高能量密度電池的需求。

在硅碳負極材料方面發(fā)力外,圣泉新能源在硬碳負極產(chǎn)品方面也已成績斐然。

研究機構EVTank、伊維經(jīng)濟研究院聯(lián)合中國電池產(chǎn)業(yè)研究院共同發(fā)布的《中國鈉離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2025年)》分析,碳酸鋰價格的大幅下跌使得鈉離子電池相對鋰離子電池的成本優(yōu)勢并不明顯,在成本偏高和性能偏低的相對劣勢下,鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不及預期。

在此背景下,圣泉新能源已建成萬噸級硬碳負極產(chǎn)線,產(chǎn)品性能可滿足低溫充電和高倍率放電,成本優(yōu)勢顯著。

硬碳

據(jù)圣泉集團年報信息,圣泉新能源重點圍繞動力電池、儲能電池、3C消費類電池的不同應用場景開發(fā)了適配性高且性能優(yōu)異的硬碳材料,助力鈉電的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對不同的應用場景,不同領域的頭部電芯廠都進行了評估驗證,給予了高度評價,部分電芯廠已開始批量采購并逐步應用于鈉電體系。

經(jīng)過多年的研究探索,圣泉新能源硬碳性能持續(xù)迭代提升,開發(fā)出的硬碳材料在保持高壓實密度的情況下克容量達到了350mAh/g 以上,突破了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)瓶頸,工藝先進、可規(guī)模化生產(chǎn)。

結語:

“當前,我們的樹脂、多孔碳以及硬碳負極產(chǎn)品銷售情況良好,在市場中占據(jù)了一定份額,不少終端產(chǎn)品都采用了我們的材料。”盡管取得了這樣的成績,圣泉新能源總經(jīng)理劉頂卻保持著清醒的認知,他認為,在負極材料領域,圣泉新能源仍處于快速成長階段,還有許多需要向行業(yè)內資深企業(yè)學習借鑒的地方。

不過,劉頂也堅信,圣泉新能源未來發(fā)展?jié)摿o限。因為公司始終認為,創(chuàng)新是保持行業(yè)競爭力的第一法寶,500名研發(fā)人員、16個專業(yè)研究所、近30名世界級專家的科研團隊,與50余所高校院所合作、科研經(jīng)費占比4.7%,都是圣泉持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的不竭動力。

作為負極材料領域的新興力量,圣泉新能源已做好充分準備,蓄勢待發(fā),立志在激烈的行業(yè)競爭中實現(xiàn)跨越式發(fā)展。隨著全球新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展以及客戶需求的日益多樣化,圣泉新能源的海外布局工作也在有條不紊地推進,旨在進一步拓展市場版圖,提升品牌的國際影響力。

[責任編輯:林音]

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