核桃殼變身鈉電材料！云南大理萬噸先進電池電極材料項目投產

7月22日，開工一年后，云南大理永平縣新能源電池先進電極材料項目的年產1萬噸先進電極材料項目投產，項目總投資2.2億元。

圖源：大理日報

據《大理日報》報道，項目通過將核桃殼高效利用，制備鈉離子電池負極材料硬碳。項目建成達產后，預計每年可消耗核桃殼5萬噸，年產先進電極材料1萬噸，年產值可達5億元。

去年，永平縣政府與深圳寒暑科技新能源有限公司和珠海橫琴厚生科技分別簽訂新能源電池先進電極材料項目合同。去年11月15日，項目正式開工。

其中，成立于2014年的深圳市寒暑科技新能源有限公司（簡稱“寒暑科技”），旗下產品包括鈉離子電池正負極材料、燃料電池催化劑，水系鋅離子電池。公司創始股東來源于清華大學“能源與環境材料創新團隊”，團隊學術帶頭人為973首席科學家康飛宇教授，目前團隊共孵化出包括上市公司翔豐華在內的30余家新能源相關企業。資料顯示，可用于鈉離子電池的負極材料類別有金屬化合物、碳基材料、合金類材料、非金屬單質等，目前大部分企業采用的是硬碳技術路線。軟碳和硬碳的主要區別主要來自于前驅體的微觀結構，如果是煤、石油焦、瀝青這樣層間交聯作用較弱的前驅體，則制備出的材料為軟碳。硬碳前驅體則主要是生物質、合成樹脂、及碳水化合物這一類層間交聯作用較強的材料。

據寒暑科技副總經理吳晉此前介紹稱，鈉離子電池負極材料是寒暑科技產業化最好、走得最前的產品。

另據《大理日報》介紹，云南大理永平縣核桃種植面積達158.7萬畝，認證核桃有機基地面積102萬畝，歐盟認證面積18.3萬畝，核桃全產業鏈產值達28.51億元，核桃種植面積、產量和產值均居云南省前列、大理州第一。

或助力鈉電池硬碳材料擺脫椰子殼進口依賴

2023年被認為是國內鈉離子電池元年。從6月以來，行業內利好消息不斷。

6月，在工信部官網公布的第372批《道路機動車輛生產企業及產品公告》中，有兩款搭載鈉離子電池的車型，分別是奇瑞汽車旗下的奇瑞牌NEQ7000BEVJH11L純電動車型，以及江鈴汽車旗下羿馳牌JX7001ESMBEV純電動車型。

這是鈉離子電池首次進入到工信部新車公告中，意味著鈉電池已經得到工信部核準，能夠滿足量產車使用。

7月中旬，在無錫舉辦的第二屆鈉離子電池產業鏈與標準發展論壇中，包括中科海鈉、漢行科技、華陽新材、湖南立方、海四達、弗迪電池、鵬輝能源、傳藝鈉電、蜂巢能源在內的17家公司的鈉離子電池產品通過了工信部和中關村儲能產業技術聯盟組織的測評。

不過，工業和信息化部電子信息司處長金磊在此次論壇中也承認，當前，我國鈉離子電池處于產業化的導入期，雖已初步滿足了產業化條件，但仍存在基礎研究尚不完備、核心材料亟待突破、組裝工藝仍需完善等問題，體積能量密度等性能指標也尚有不足，整體產業化步伐還有待持續推進。

在業內人士看來，鈉電池的產業化發展落后于預期，主要掣肘還是成本。據介紹，目前鈉電負極材料硬碳的價格為3萬-8萬元/噸，鈉離子電池電芯材料成本在0.5元-0.8元/Wh。

據比亞迪儲能及新型電池事業部總經理尹小強在論壇中測算，在2023年，鈉電池材料成本與鋰電池相比，層狀氧化物與聚陰離子路線的鈉電池是磷酸鐵鋰電池的221%、214%，2025年預計才能降至83%、69%。

目前來看，鈉電池硬碳負極前驅體材料復雜多樣，包括生物質、樹脂基、瀝青等。日本可樂麗公司使用的硬碳前驅體為生物質材料椰殼，國內傳統鋰電負極企業貝特瑞、杉杉、中科星城和翔豐華等廠家的硬碳負極工藝囊括生物基材料、樹脂類原料和瀝青基原料，來源更加多元化。

其中生物質前驅體生產工藝難度小，但難點在于合適前驅體的篩選和穩定批量供應。作為當前產業化最快的椰子殼硬碳材料，其性能理想，但國產原料供應量相對不足，過度依賴進口。

據了解，目前我國椰殼炭的主要來源是菲律賓與印度尼西亞。兩個國家的椰子殼較厚，水分與揮發份指標較好，雜質也較少，生產出來的椰殼炭化料具有較好的強度與品質。

國際椰子協會數據顯示，2021年印度尼西亞、菲律賓、斯里蘭卡三個國家的椰殼炭化料總出口量約55.5萬噸，按照每一萬噸的椰殼炭化料對應5GWh的鈉電需求測算，最大能夠支撐11.1GWh的鈉電需求。

相比在我國，椰子產地主要是海南。相較菲律賓與印尼來說，海南椰子殼較薄，密度也會稍低，碳化后得到的椰殼炭品質會稍差。2021年我國國內椰子產量約36.42萬噸，椰殼重量約占椰子重量的13%，即產生椰殼約5萬噸。一般6噸的椰殼可以燒制1噸椰殼炭化料，也即是說，僅靠我國2021年全部椰子產量也無法滿足5GWh的鈉電需求。

因此，在業內看來，當行業進入成長放量階段，傳統的椰子殼生物質原料或難以保障其供應鏈的穩定性、低成本和一致性，成為硬碳材料產業化的瓶頸。

而相較之下，核桃在我國云南、四川、新疆等地大面積種植，國家統計局數據顯示，2020年，我國核桃種植面積達1.17億畝，產量達到479.59萬噸，位列全球第一，預計2022年產量將達624.15萬噸。其中2021年，云南省核桃種植面積達4300萬畝、產量160萬噸、產值451億元，均居全國之首。

若將核桃外殼成功商業化利用，大規模制備硬碳負極材料，無疑能助推鈉離子電池未來更大幅度降本，加速其產業化。

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