据不完全统计,截至目前已有超70家上市公司在钠电领域展开布局。起点钠电关注到,近期又一家上市公司在钠电领域加码。

9月19日,浦士达发布公告称,根据公司战略发展需要,为拓展更多业务,增强公司的竞争力,公司拟与深圳果曼新能源、深圳新湘宇电子共同设立新公司“果曼钠电”,三方分别持股30%、55%和15%。

抢夺千亿钠电市场

资料显示,江苏浦士达环保科技股份有限公司成立于2011年,于2016年4月14日在新三板挂牌上市,2020年转入创新层,股票代码836440。主营业务为净水用椰壳活性炭及其相关产品的研发、生产及销售,公司设有多个活性炭生产制造工厂,分布在陕西、宁夏、江苏、印尼等地。公司拥有近百项余项专利,其中发明专利授权34件,实用新型专利60余件。

2020-2022年,公司营业收入分别达到1.5亿元、1.44亿元和2.2亿元,归母净利润分别为1162万元、264.5万元和1726万元。2023年上半年实现营收1.06亿元,同比增长18.06%。

为打造公司第二增长极,浦士达开始在新能源材料领域布局,业务涵盖硅碳前驱体、硬碳、硬碳前驱体、超级电容炭,主要客户包括宁德时代、中科海钠、杉杉科技、贝特瑞、比亚迪、邦普循环、中创新航、天合光能等。

在钠电领域,早在2021年,浦士达就与上海工程大学赵佳昌团队签约技术合作项目,进行钠电硬碳技术储备。此次投资成立果曼钠电,是其在钠电领域布局的再次加码。

与锂电池相比,钠电池在量产成本、安全性、低温性能和倍率性能等方面有明显优势,有望向上对标磷酸铁锂、锰酸锂电池,实现部分替代;与铅酸电池相比,钠电池具有能量密度更高、循环水平更优、工作电压更大等优势,未来有望在两轮车等领域实现铅酸替代。

从资源角度来看,锂离子的地壳丰度为0.0065%,锂资源相对较少且分布不均,75%分布在南美洲地区;而钠资源的地壳丰度达2.75%,在地壳中的丰度位居第6位,且钠资源分布于全球各地。中国发展锂电池产业,可以解决锂资源“卡脖子”的难题,降低供应风险。

钠电产业将是全球新能源技术争夺高地,据起点研究院(SPIR)院预测,2025年/2030年钠电池市场规模分别达到91GWh和1132GWh,对应钠电负极材料需求达到11万吨/137.9万吨,产业保持高速增长。

另外,硅碳被行业视为最具潜力的下一代锂电负极材料,预计2029年份额将达34%。浦士达也重点布局了硅碳前驱体材料,目前陕西基地2000吨产能在建,2024年还将启动5000吨产能建设。浦士达有机前驱体以及椰壳前驱体比表面积可达1700m2/g,具有微孔占比高、原料成本便宜等优点,具体性能指标如下:

破解钠电生物质硬碳量产瓶颈

目前钠电池负极材料的研究主要集中在碳基(无定形碳)材料、合金类材料、金属氧化物等,其中合金类材料体积膨胀严重、材料粉化,循环性能差,成本较高;金属氧化物材料电子导电性较差、体积效应严重、循环稳定性差,总的来看,非碳类材料预计在较长时间内都难以实现产业化。

碳基材料中,石墨由于储钠困难,无法用作钠电负极;软碳是经高温处理后可以石墨化的碳,但是由于具有石墨化结构,所以储钠量较低;硬碳是在2800℃以上高温处理后不能石墨化的碳,具有容量高、支持快充过放、安全性强等优势,理论容量可达 530mAh/g。软碳虽然可以通过造孔工艺增大容量,但是会增加成本,反而不如硬碳经济,因此,硬碳成为钠电负极材料的首选。

据测算,硬碳负极占钠电池成本在25%左右,目前进口产品价格超15万元/吨,而国内产能相对有限。成本是行业放量的核心阻碍,钠电池负极材料技术突破、规模化生产及材料成本降低成为钠电产业发展的关键。

硬碳材料的前驱体来源广泛,主要包括生物质基、化石燃料基、树脂基等,其中生物质硬碳由于其性能优异,前驱体生产工艺难度小等因素,产业化速度较快,成为目前企业主要选择的钠电负极技术路线。

但当前硬碳负极行业仍面临三大痛点。

01

合适前驱体的筛选和稳定批量供应。

目前可用于硬碳的生物质基材料多达几十种,椰壳基硬碳孔隙结构发达,灰分含量低,是一种较理想的负极材料,目前产业化进度较早,且性能较好。但椰壳主要供给来自南亚、东南亚,国内椰壳年生产潜力最多满足约6GWh电池的使用量。

浦士达正是以东南亚椰壳基为主的生物质原料,通过孔容孔径调控制备工艺制备硬碳负极材料。目前其在印度尼西亚巴淡岛和菲律宾拥有两个原料工厂,稳定椰壳炭化料2万吨/年,可保障原材料供应链的稳定性、低成本和一致性。

同时,浦士达还储备了其他技术路线,在实验室完成竹质、煤质等硬碳材料小试。

02

国内产能较低、进口价格昂贵。

目前可乐丽已实现椰壳基硬碳负极批量供应,产品性能领先,但进口价格昂贵,超过15万元/吨。而国内材料价格仅三分之一左右,但国内大部分企业还处于中试或客户送样阶段,仅有少数几家企业实现量产供货,且产能相对受限。

目前浦士达椰壳硬碳已完成低、中、高容量中试,年产能达到1000吨,另外陕西基地还有2000吨硬碳在建设中,印尼1万吨硬碳前驱体规划中;2024年浦士达还将启动二期建设,总投资4亿元,建设1万吨硬碳材料及2万吨硬碳前驱体材料。

另外,浦士达江苏基地现有纯化能力6000吨/年;陕西拥有纯化能力4000吨/年,破解产能不足瓶颈。

03

国产材料在性能方面难以与进口材料匹敌。

从产品性能来看,国产材料还存在容量及首效偏低、材料一致性差、膨胀等问题,技术瓶颈还需突破。

浦士达现有椰壳基硬碳比容量超320mAh/g,首效大于88%,产品性能可比肩日本可乐丽。经过第三方检测,公司硬碳产品具有高容量、长循环、高安全性能等优势,技术领先。

来源:起点钠电

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