硅基负极多孔碳专家20241129

硅基负极–多孔碳专家20241129_导读 2024年11月30日16:18 关键词 硅基负极多孔碳树脂路线生物质路线性能价格A公司C公司宁德原料筛选批量生物质资源性能指标孔隙分布均匀性纯度纳米硅客容量首效3C 全文摘要 本次讨论集中于硅基负极材料，特别是多火炭作为核心材料在电池领域的应用。多火炭可通过树脂路线和生物质路线制备，树脂路线虽成本高但性能优越，适用于高端市场；生物质路线因原料成本低而更具经济性，但性能稍逊，适用于大众市场。当前，因性能需求，多火炭生产倾向于采用树脂路线。 硅基负极–多孔碳专家20241129_导读 2024年11月30日16:18 关键词 硅基负极多孔碳树脂路线生物质路线性能价格A公司C公司宁德原料筛选批量生物质资源性能指标孔隙分布均匀性纯度纳米硅客容量首效3C 全文摘要 本次讨论集中于硅基负极材料，特别是多火炭作为核心材料在电池领域的应用。多火炭可通过树脂路线和生物质路线制备，树脂路线虽成本高但性能优越，适用于高端市场；生物质路线因原料成本低而更具经济性，但性能稍逊，适用于大众市场。当前，因性能需求，多火炭生产倾向于采用树脂路线。未来，计划探索生物质路线以降低成本，拓宽市场应用。此外，多孔碳材料在数码电池和动力电池领域展现出广阔的应用前景。讨论还涉及硅基负极技术的成本控制和市场需求预测，强调了技术进步对降低生产成本和满足多样化市场需求的重要性。 章节速览 ●00:00多孔碳材料技术路线与成本考量 讨论了硅基负极材料多孔碳的两种技术路线：树脂路线和生物质路线。树脂路线性能优越，但价格昂贵，普遍在20万到30万/吨之间；生物质路线成本较低，每吨约5万到8万，但性能差异大。目前优先保证技术满足A公司和C公司需求，选择树脂路线以确保性能。同时，也强调了生物质路线因价格优势而被重视，未来将通过技术进步改善其性能，以达到成本效益最大化。 ●04:12多孔碳及生物质材料的价格与用量讨论 讨论集中在多孔碳和生物质材料的不同价位与对应产量。树脂类多孔碳价格通常在20万至30万之间，超出30万因成本过高而较少考虑；生物质材料则有低端（约3万至5万）和高端（最高达15万）之分，前者可用于大批量生产，而后者因性能优秀，即便价格高昂，年需求量也仅维持在吨级。副机厂采购多孔碳作为原料，需求量从百公 斤级到吨级不等，体现为月度需求的量级。 ●07:02多孔碳材料性能对比与应用 讨论了多孔碳材料的性能指标，包括孔隙分布和均匀性，以及对纳米硅合成的影响。指出孔隙不均匀会导致产品一致性差，孔径分布不良影响纳米硅的负载量和客容量。同时，强调了纯度对材料性能的重要性，以及目前该领域仍在不断测试开发中，没有定型。还提到了生物质路线与树脂路线多孔碳材料在性能上的量化对比，以及市场应用情况。 ●10:52硅碳负极材料的性能与成本考量 讨论集中在硅碳负极材料的性能差异及成本问题上，特别是与石墨的比较、孔分布对沉积纳米硅颗粒大小的影响，以及副反应问题。提及生物质多孔炭与数值路线的比较，指出生物质路线在性能上虽有一定差距，但在性价 比方面相对较好。针对3C与动力电池的需求，数码电池对价格较为敏感，可接受价格约为40万/吨，而动力电池则 追求成本更低的解决方案，目标成本在20万以内，以与人造石墨竞争。对于大规模生产硅碳负极材料，讨论了生物质材料的开发潜力以及市场接受的价格范围。 ●14:16生物质与树脂路线性能及成本对比 讨论了生物质和树脂两种路线在性能提升和成本控制上的潜力。生物质路线因其成熟度，降本空间有限，但在应用上仍需提升容量和长循环性能。树脂路线在结构规整度上优于生物质，但降低成本难度较大，适用于高端产品应用。专家建议考虑全产业链布局以保持利润。 ●18:28硅碳负极材料量产中的自产与外购决策 在硅碳负极材料的生产中，厂商面临自产与外购的决策。随着技术成熟，部分厂商考虑自产以确保产品质量和控制成本，尤其是对于需要大量生产的情况。然而，对于规模较小的企业或仅需少量试产的厂商，外购可能是更经济的选择。此外，材料的转换效率和成本是决定自产或外购的关键因素。 ●22:30生物质原料供应及加工对电池性能影响讨论 讨论集中在生物质原料，尤其是椰壳，对动力电池生产的影响。指出椰壳虽为理想原料，但可能因供应上限问题影响生产。探讨了其他生物质原料如杏仁核、淀粉、竹子等的潜力，强调了原料多样性对缓解供应压力的重要性。同时，讨论了生物质路线与高端电池性能要求的差距，及当前生产优先级为通过客户测试，暂时侧重于高端产品的开发。 ●30:06探讨生物质材料成本与性能问题 讨论了生物质材料在降低成本方面与树脂材料的对比，提到尽管生物质材料在成本上有优势，但性能尚未达到树脂材料的水平。讨论了行业内对生物质材料未来发展的乐观态度以及实际应用中遇到的挑战。 此外，还提到了市场上关于生物质材料应用的模糊情况，以及企业对于不同材料选择的策略。 ●33:14数码电池市场需求及动力电池的发展状况 数码电池领域，特别是无硅碳材料的添加比例在手机电池中的应用，已经进入市场需求爆发阶段。然而，当前主要问题在于新型硅碳工艺的量产能力不足，导致实际需求与生产能力存在较大差距。尽管几家主要手机厂商如小米、荣耀、华为等已开始使用该技术，但真正实现大规模应用的龙头企业尚少，主要因为新型工艺尚在开发阶段，且量产难度大。此外，行业内企业正在积极探索通过增加设备或改进工艺来提高产能，以满足市场需求。相比之下，动力电池市场的爆发则可能较慢。 ●35:46动力电池新型硅碳材料的开发与市场前景 宁德的技术团队已经对新型硅碳材料进行了技术方案测试，性能超出预期，但要实现批量应用，需解决供应链体系开发问题。预计动力和数码电池需求分别在1-10000吨和500吨左右，短期内降本难以实现，高端车型为主要应用领域。硅碳负极技术虽有进展，但大规模生产仍面临设备和技术瓶颈，预计到2025年下半年或2026年上半年才能逐步实现量产。 ●39:46数码类电池需求及全固态电池商业化讨论 讨论了数码类电池需求添加比例及全固态电池的商业化进程。数码类电池需求添加比例目前约3%，成熟案例可达8%-10%。全固态电池因技术难度大，添加比例可能仅达10%。同时，介绍了负极材料在全固态电池中的应用及商业化时间表，指出全固态电池的开发进度不如半固态，且需要较长时间从开发到产业化。 ●43:58硅基负极材料的倍率性能及应用探讨 讨论了硅基负极材料在高倍率放电时的性能表现，指出硅基负极与人造石墨混合可以改善其倍率性能，但主要依赖于人造石墨的特性。同时，提及了新型硅碳材料和氧化亚硅在高端市场上的应用及性能对比，指出目前市场上氧化亚硅因其成本优势而更受欢迎。此外，还提到了对分层树脂的自制和采购策略，以及生物质材料的获取难度。 ●50:46高比表多孔碳生产与市场策略 讨论集中在从东南亚采购碳化椰子壳以生产高比表面积的多孔碳上，强调了定制化生产的重要性及市场需求。提到了生产过程中的技术挑战，如氧化亚硅的使用，并指出产能限制问题。同时，提及了生产成本、原料获取和市场销售策略。 问答回顾 发言人问：目前多火炭（硅基负极材料的核心材料）的两个技术路线，树脂路线和生物质路线，在性能和价格上的对比情况是怎样的？为什么要在中长期考虑回归生物质路线？ 发言人答：目前多火炭的树脂路线与生物质路线性能差异较大，主要区别在于原材料的不同，树脂路线使用的是树脂，而生物质路线则以椰子壳为主。这两种技术路线的价格差异非常大，树脂类多孔碳的价格普遍在20万以上，甚至可能达到30万至1000吨不等；而生物质类多孔碳的价格相对便宜，一般在5万左右一吨，高端产品可以做到8万至15万元一吨。虽然树脂类多孔碳性能优秀，但其原料成本较高，尤其是高端产品难以做到低价。相比之下，生物质资源丰富且成本低廉，虽然目前性能差距较大，但随着技术进步和工艺调整，生物质多孔碳有可能达到多孔碳的要求。从长远看，随着降本需求的增加，会尝试并倾向于使用生物质材料，以实现性价比更高的解决方案。 发言人问：现在为何优先选择树脂路线来制作多孔碳？ 发言人答：目前优先选择树脂路线是因为A公司和C公司的需求，且在技术上，树脂类多孔碳的性能表现较好，能满足现阶段的技术要求。不过，树脂路线的成本较高，但宁德对此接受度较高，因为需求量尚小且尚未进入商 务谈判阶段。 发言人问：不同价格区间对应的多孔碳产品级别以及其主要性能指标是什么？ 发言人答：树脂类多孔碳中，低端产品价格在20万以上，高端产品价格可达到30万以上；而生物质多孔碳中，普通级别约3万至5万元一吨，高端产品可做到8万至15万元一吨。性能指标方面，不论是树脂类还是生物质类，都需要具备较高的比表面积、纯度以及良好的孔隙分布和均匀性，尤其是小孔尺寸需小于5纳米，且孔分布均匀，同时要求高纯度，不允许含有灰分和铁钴镍铜锌等磁性元素杂质。目前，无论是树脂路线还是生物质路线，都在不断测试开发中，尚未定型，其性能指标还在不断优化和提升。 发言人问：孔隙不均匀会对产品造成什么影响？ 发言人答：孔隙不均匀会导致产品一致性差，表现为制作出的电池在分容时容量不稳定。此外，孔径分布不合适会影响纳米硅的嵌入量，造成容量损失，比如设计的克容量目标为2000毫安时每克，但如果多孔碳性能指标不佳，实际容量可能只有八九百毫安时或1400左右。 发言人问：孔隙分布对电池性能有哪些具体影响？ 发言人答：孔隙分布不仅影响电池容量，还会影响首效（首充效率）和副反应的发生，进而影响电池的能量损失、循环稳定性及极片膨胀倍率。如果内部孔分布做得不好，会带来一系列问题，例如沉积纳米硅颗粒大小不均，副反应增多等。 发言人问：树脂路线与生物质路线在电池材料方面的优劣如何？ 发言人答：目前树脂路线在密度、能量、稳定性和性价比等方面优于生物质路线。高端的生物质多孔炭虽然在某些方面接近树脂路线，但在客容量、长循环稳定性、极片膨胀倍率等方面仍有一定差距。从数码电池角度看，商业化价格约为40万元/吨，而动力电池要求更低的成本，目标是将价格降到20万以内。 发言人问：对于数码电池和动力电池，对多孔碳材料的性能要求及可接受的价格是多少？ 发言人答：数码电池目前市场接受的价格大致为40万元/吨，且已有成熟应用案例；而对于动力电池，由于其性能要求更高，目前尚需通过开发生物质技术来降低成本。预计高端多孔碳材料在动力电池领域的接受价格大约在10万元/吨左右。 发言人问：树脂技术和生物质技术未来在性能提升和降本空间上的对比是怎样的？ 发言人答：生物质技术因其成熟度高，成本已相对较低，进一步降本的空间有限。而树脂技术虽成本较高，但其结构规整度更好，设计时已考虑优化，尽管降低至20万元/吨的成本较为困难，但如果在性能上达到高端产品要求，仍有可能满足高端应用需求。 发言人问：硅碳负极材料的核心环节——广碳，厂商们会选择自产还是外购？ 发言人答：厂商在考虑是否自产时，会权衡资产投入和成本控制。目前市场中，为了打样或应对宁德时代等大客户需求，部分厂商可能会选择外购；但若要实现真正量产，则多数厂商会倾向于自产，以确保原材料筛选和核心技术的可控性。 发言人问：数据路线良率目前是多少，是否有优化空间？ 发言人答：数据路线的良率目前没有给出具体数值，但提到优化空间不是特别大，这可能意味着需要从改进工艺或原材料筛选等方面进行优化以提高良率。 发言人问：数据转化为碳的转化效率大概是多少？ 发言人答：我们目前的转化效率一般在10%到20%，而海外有技术能实现30%到40%的转化率，但成本较高。随着技术进步和数据稳定性的提升，做到十几万的成本是可以实现的，但要降到生物质那种三四万或三五万的成本水平还较困难。 发言人问：公司是倾向于自己研发还是外协？ 发言人答：这取决于市场上的产品发展状况以及公司自身的体量。大型企业如贝特瑞既有自产也有外协，视市场情况而定；而一些规模较小的新创公司由于业务量有限，则更倾向于自主研发。 发言人问：数值转化率还有多大的