鈉離子電池具有“低溫性能好、高倍率、高安全”等優(yōu)勢,可廣泛應用在電動二輪車、微型車、儲能等市場。隨著鈉離子電池的商業(yè)化量產應用,GGII預計2024年我國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噸負極材料計算,到2030年,我國鈉離子電池負極材料需求超4.5萬噸。
鈉離子電池負極材料以硬碳材料為主,硬碳材料又可以分為生物質基、樹脂基、瀝青基等,其中,生物質基原材料來源廣泛,成本相對較低,為目前主要的硬碳材料。生物質基包括椰殼、竹子、杏殼、秸稈等幾十種前驅體材料,目前以椰殼為主,其他材料并存發(fā)展。
國內椰殼產量難以滿足未來硬碳產業(yè)化需求,且質量不及進口材料,存在進口依賴風險。數據顯示,2020、2021、2022年我國椰子產量分別約38.03、36.42、36.23萬噸,預計未來我國椰子產量穩(wěn)定在36萬噸,椰殼重量約占椰子重量的13%,以此計算能產生椰殼約4.7萬噸。假設所有椰殼全部用于生產硬碳負極材料,按產碳率20%計算,則能產生0.94萬噸硬碳負極材料,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99%的椰子產量位于海南省,海南省相較于菲律賓、印尼等椰子產區(qū),緯度更高,日照時間及強度較弱,所產椰殼較薄,硬度偏低,并不是制造椰殼炭化料的最佳材料,東南亞產椰殼質量更優(yōu),因此,若鈉離子電池大幅起量,采用生物質基的硬碳技術路線或存在原材料進口依賴度高的問題。
主要生物質基硬碳材料性能及成本對比
數據來源:高工產研鈉電研究所(GGII),2024年10月
當前硬碳負極企業(yè)為了降低成本,減少供應鏈依賴進口的風險,紛紛尋找其他替代路線。例如:
1)圣泉集團以秸稈為硬碳負極原材料,成本約300-600元/噸,據國家統(tǒng)計局數據,2023年中國秸稈產量約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極原材料,成本約500-1000元/噸,我國年產各類中徑竹材450多萬噸,最高可匹配600GWh鈉離子電池需求。
主要硬碳負極材料企業(yè)
資料來源:公開信息,高工產研鈉電研究所(GGII),2024年10月
總的來看,在碳酸鋰價格處于低位的情況下,鈉離子電池需加快降本步伐,硬碳負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。寧德時代發(fā)布驍遙增混電池,引入AB鈉電池體系,GGII預計2025年硬碳負極材料有望受益開啟放量。