【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8 月 26 日消息，浙江省湖州市長(zhǎng)興縣近期在鈉離子電池材料領(lǐng)域迎來(lái)重要項(xiàng)目進(jìn)展。8 月 21 日，由浙江卡波恩新材料有限公司投資建設(shè)的 “年產(chǎn) 5000 噸高性能鈉離子電池用生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料項(xiàng)目” 正式獲得長(zhǎng)興縣發(fā)展和改革局批復(fù)，該項(xiàng)目的落地將進(jìn)一步完善當(dāng)?shù)匦履茉床牧袭a(chǎn)業(yè)鏈布局。
據(jù)了解，該生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料項(xiàng)目總投資達(dá) 1.01 億元，項(xiàng)目用地規(guī)模為 30 畝，規(guī)劃建設(shè)的總建筑面積為 16710.25 平方米，選址定于長(zhǎng)興縣煤山鎮(zhèn)氫能設(shè)備裝備制造產(chǎn)業(yè)園。項(xiàng)目計(jì)劃于 2025 年 8 月啟動(dòng)建設(shè)，預(yù)計(jì)在 2026 年 12 月完成全部建設(shè)并具備投產(chǎn)條件。在技術(shù)層面，該項(xiàng)目充分利用生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料所具備的更高比容量、更優(yōu)倍率性能以及更長(zhǎng)循環(huán)壽命等核心優(yōu)勢(shì)，成功研發(fā)出樹(shù)脂基新型負(fù)極包覆材料，同時(shí)攻克了生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料在雜質(zhì)去除與改性過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為后續(xù)規(guī)模化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，為保障項(xiàng)目產(chǎn)能與產(chǎn)品質(zhì)量，浙江卡波恩新材料有限公司將為該項(xiàng)目購(gòu)置一系列專業(yè)生產(chǎn)及輔助設(shè)備，具體包括負(fù)極包覆材料生產(chǎn)線、預(yù)炭化生產(chǎn)線、二次炭化生產(chǎn)線以及融溶包覆生產(chǎn)線等。項(xiàng)目全面建成投產(chǎn)后，將形成兩大核心產(chǎn)品的穩(wěn)定產(chǎn)能：一是年產(chǎn) 5000 噸的鈉離子電池用生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料，二是年產(chǎn) 1200 噸的副產(chǎn)品炭黑用焦化原料油。從經(jīng)濟(jì)效益預(yù)期來(lái)看，項(xiàng)目完全達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)每年可新增銷售收入約 1.75 億元，同時(shí)貢獻(xiàn)稅金約 1000 萬(wàn)元，將為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。
資料顯示，浙江卡波恩新材料有限公司成立于 2019 年，自成立以來(lái)便專注于新能源負(fù)極材料及相關(guān)工藝設(shè)備的研發(fā)與制造領(lǐng)域。公司的產(chǎn)品體系涵蓋負(fù)極包覆材料、鈉電硬碳負(fù)極材料、載硅多孔碳新材料以及配套的自動(dòng)化設(shè)備，始終致力于打造全球領(lǐng)先的新能源材料創(chuàng)新平臺(tái)。在資金支持方面，2024 年該公司成功獲得 3760 萬(wàn)元戰(zhàn)略投資，這筆資金將重點(diǎn)投入到 “5000 噸 / 年樹(shù)脂基包覆材料項(xiàng)目” 與 “1 萬(wàn)噸 / 年硬碳負(fù)極量產(chǎn)項(xiàng)目” 的推進(jìn)中，為公司產(chǎn)能擴(kuò)張與技術(shù)升級(jí)提供有力支撐。
在技術(shù)路線選擇上，浙江卡波恩新材料有限公司另辟蹊徑，以毛竹作為前驅(qū)體，開(kāi)創(chuàng)了獨(dú)特的生物質(zhì)硬碳技術(shù)路線。毛竹作為可再生資源，在國(guó)內(nèi)擁有廣闊的種植面積，數(shù)據(jù)顯示國(guó)內(nèi)毛竹種植面積已達(dá) 527 萬(wàn)公頃，不僅資源儲(chǔ)備豐富，而且成本相對(duì)低廉。與目前行業(yè)內(nèi)常用但依賴進(jìn)口的椰殼相比，毛竹在供應(yīng)鏈穩(wěn)定性方面具備明顯優(yōu)勢(shì)，有效規(guī)避了進(jìn)口原料可能面臨的供應(yīng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)自主研發(fā)的等離子體酸洗技術(shù)、炭化工藝優(yōu)化技術(shù)等核心技術(shù)，該公司成功將毛竹轉(zhuǎn)化為高性能硬碳負(fù)極材料，經(jīng)檢測(cè)，其產(chǎn)品首效可達(dá) 91%，可逆容量更是超過(guò) 300mAh/g，性能指標(biāo)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。目前，公司已建成并投產(chǎn)一條 1500 噸 / 年的生物質(zhì)硬碳產(chǎn)線，同時(shí)按照發(fā)展規(guī)劃，后續(xù)將把該產(chǎn)線產(chǎn)能擴(kuò)建至 5000 噸 / 年，以滿足市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求。
負(fù)極包覆技術(shù)作為提升鈉離子電池性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，浙江卡波恩新材料有限公司在該領(lǐng)域同樣取得了重要突破。公司自主研發(fā)的樹(shù)脂基新型包覆材料，其 β 樹(shù)脂含量高達(dá) 40%-55%，通過(guò)干法、溶融法等先進(jìn)工藝加工后，能夠形成均勻且致密的包覆層。這種包覆層可顯著降低硬碳材料的比表面積與孔體積，減少不可逆鈉儲(chǔ)存位點(diǎn)，從而有效提升電池的首效與循環(huán)穩(wěn)定性。此外，該技術(shù)還能對(duì)固體電解質(zhì)界面(SEI)膜進(jìn)行優(yōu)化，抑制電解液分解，進(jìn)一步延長(zhǎng)電池使用壽命。在產(chǎn)能方面，目前公司樹(shù)脂基包覆材料的年產(chǎn)能已達(dá) 1000 噸，為滿足未來(lái)市場(chǎng)需求，公司還規(guī)劃新建一條 6000 噸 / 年的樹(shù)脂基包覆材料產(chǎn)線，預(yù)計(jì)該新建產(chǎn)線將于 2025 年 12 月建成并投入生產(chǎn)。現(xiàn)階段，公司的樹(shù)脂基包覆材料已廣泛應(yīng)用于石墨、硬碳及硅基負(fù)極產(chǎn)品中，幫助下游客戶有效提升電池的快充性能以及在高低溫環(huán)境下的適應(yīng)性。
除上述重點(diǎn)項(xiàng)目外，浙江卡波恩新材料有限公司在 2024 年還推進(jìn)了多項(xiàng)相關(guān)項(xiàng)目。其中，12 月 23 日，公司 “鈉離子電池硬碳負(fù)極材料研發(fā)試驗(yàn)線項(xiàng)目” 進(jìn)入環(huán)評(píng)受理公示階段。該研發(fā)試驗(yàn)線項(xiàng)目總投資 7150 萬(wàn)元，建設(shè)地點(diǎn)位于長(zhǎng)興縣煤山鎮(zhèn)山鷹大道 15 號(hào)，將購(gòu)置前驅(qū)體預(yù)炭化設(shè)備、粉碎系統(tǒng)、包覆生產(chǎn)線等生產(chǎn)及輔助設(shè)備，項(xiàng)目建成后將形成年產(chǎn) 300 噸硬碳負(fù)極材料的研發(fā)能力，主要用于驗(yàn)證生產(chǎn)線產(chǎn)能、設(shè)備批量試做時(shí)的性能穩(wěn)定性，同時(shí)完善全工藝參數(shù)并驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量，項(xiàng)目原料以毛竹、椰殼、秸稈等生物質(zhì)為主。此外，在 2024 年 11 月 22 日，該公司還在長(zhǎng)興縣發(fā)展和改革局完成了 “年產(chǎn) 6000 噸高性能樹(shù)脂基負(fù)極包覆材料與年產(chǎn) 5000 噸鈉離子電池生物質(zhì)硬碳負(fù)極材料項(xiàng)目” 的備案手續(xù)。該備案項(xiàng)目總投資 8000 萬(wàn)元，其中設(shè)備購(gòu)置費(fèi)為 4100 萬(wàn)元，同樣計(jì)劃購(gòu)置負(fù)極包覆材料生產(chǎn)線、預(yù)炭化生產(chǎn)線、二次炭化生產(chǎn)線、融溶包覆生產(chǎn)線等設(shè)備，建設(shè)地點(diǎn)與 8 月 21 日批復(fù)的項(xiàng)目一致，均位于長(zhǎng)興縣煤山鎮(zhèn)氫能設(shè)備裝備制造產(chǎn)業(yè)園，項(xiàng)目總用地 30 畝，將新增建筑面積 1.67 萬(wàn)平方米，擬于 2025 年 12 月建成。
從行業(yè)整體發(fā)展來(lái)看，當(dāng)前硬碳負(fù)極前驅(qū)體材料種類繁多，主要可分為樹(shù)脂基(如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚糠醇等)、瀝青基(如煤焦油瀝青、石油瀝青、天然瀝青等)以及生物質(zhì)基(如椰殼、竹子、秸稈、淀粉、核桃殼等)三大類別。在這三大類別中，生物質(zhì)基硬碳技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，且前驅(qū)體來(lái)源廣泛，具備規(guī)?；瘧?yīng)用的潛力。不過(guò)，目前行業(yè)內(nèi)最為常見(jiàn)的生物質(zhì)前驅(qū)體是椰殼，而椰殼前驅(qū)體存在明顯短板，不僅現(xiàn)階段主要依賴進(jìn)口，產(chǎn)品一致性難以保障，而且東南亞地區(qū)的椰殼產(chǎn)量有限，無(wú)法滿足硬碳行業(yè)未來(lái)大規(guī)模發(fā)展的需求。
相比之下，竹基硬碳展現(xiàn)出顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)年產(chǎn)中徑竹達(dá) 450 萬(wàn)噸，竹基炭的成本區(qū)間為 500-1000 元 / 噸，不僅成本優(yōu)勢(shì)明顯，而且性能與椰殼炭接近。同時(shí)，竹子本身具有硬度高、結(jié)構(gòu)均勻的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)碳化處理后形成的孔隙更為穩(wěn)定，非常適合作為硬碳負(fù)極前驅(qū)體材料。在產(chǎn)業(yè)鏈布局方面，目前已有多個(gè)竹基鈉電硬碳負(fù)極材料項(xiàng)目陸續(xù)落地：2024 年 7 月初，中關(guān)能源(深圳)有限公司與四川省巴中市恩陽(yáng)區(qū)簽署合作協(xié)議，雙方計(jì)劃共同設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金，攜手打造鈉離子電池硬碳負(fù)極材料一體化生產(chǎn)基地，該基地將主要以楠竹(毛竹)為原材料，通過(guò)先進(jìn)生產(chǎn)工藝制造高性能鈉離子電池硬碳負(fù)極材料;同年 4 月 22 日，湖南鈉科新材料有限公司牽頭的鈉離子電池硬碳負(fù)極材料一體化生產(chǎn)基地項(xiàng)目簽約落地廣東省韶關(guān)市，該項(xiàng)目由湖南鈉科新材料有限公司、廣東韶能中關(guān)能源有限公司與始興縣人民政府三方合作建設(shè)，總投資達(dá) 16 億元，分三期推進(jìn)，項(xiàng)目主要原材料同樣選擇楠竹(毛竹)。
隨著鈉離子電池市場(chǎng)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高性能、低成本的鈉電硬碳負(fù)極材料的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。在此背景下，竹基硬碳負(fù)極前驅(qū)體材料憑借其資源豐富、成本低廉、性能穩(wěn)定以及供應(yīng)鏈安全等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有望在未來(lái)的鈉離子電池硬碳負(fù)極前驅(qū)體市場(chǎng)中占據(jù)重要份額，為鈉離子電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展提供有力支撐。
