论坛聚焦：大规模量产前夜 硬碳负极向“万吨级”产能迈进

起点研究院（SPIR）调研数据显示，2023年钠电池出货量超850MWh。钠电正极材料出货超3800吨，负极材料出货超1500吨，钠电的市场化进程完成了从“0”到“1”的阶段。

2030年，钠电池出货量将超过1Twh，迎来钠电Twh时代，未来10年内是一二级市场投资热点，产业保持高速增长。

2024年，钠电负极正成为产业化决速的关键一环。由于硬碳负极具有容量高、支持快充过放、安全性强等优势，理论容量可达 530mAh/g，终端应用对高能量密度的需求下，硬碳材料成为主流的负极材料。

自去年以来，钠离子电池在动力电池、储能领域不断突破，钠离子电池产业链正逐步成型，硬碳负极材料厂商也迎来新契机。

据统计，目前国内研发生产硬碳负极企业已超过20家。

浦士达 技术总监 杨金杯认为，硬碳是唯一可大范围使用的负极材料，工业生产年需求量大于10万吨，成本优势将在2-3年内体现。

前驱体供应与降本成产业化决速关键

成本结构上重要性提升、前驱体降本空间较大、来源、工艺的研发难度大，使得硬碳负极成为钠电产业化的决速关键。

相较锂电成本中正极材料占比50%以上，钠电正极成本占比只在26%左右，而负极成本大大上升，达到16%，比起锂电负极的成本占比翻倍。

2022年9月时，日本可乐丽椰壳硬碳价格约为 20 万元/ 吨，低端人造石墨负极价格约为3万元/吨，进口硬碳材料成本较高但降本空间巨大。

另外，不同于钠电正极材料的研究进展较为顺利，钠电负极研发遇到的瓶颈较大，目前还难以找到廉价、适合大规模量产的前驱体材料。

从原料获取来看，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，都有各自的优缺点。

从成本来看，生物质基、无烟煤基前驱体成本优势较为突出，树脂基成本较为高昂；从比容量性能来看，树脂基较为突出，生物质基优于沥青基及无烟煤基。

综合性能与成本，生物基成为目前企业主要的选择。此外生物质还具有可再生、来源丰富、价格低廉、绿色环保等优点，同时有些生物质具有独特的结构和成分，如中空、多孔、含氮元素等，这些将有利于提高硬碳的储钠性能。

从新老厂商专利和产品来看，生物质硬碳负极成为厂商当前布局的重点。

比如，钠能时代就采用芦苇作为生物基硬碳前驱体。中南大学资源循环创新团队全球首创芦苇基制备钠电硬碳新工艺，突破国外硬碳负极技术卡脖子难题，形成自主知识产权，申报国家专利16项。芦苇高值化利用重大突破，填补国内外技术空白。

公司开发的第三代硬碳产品低温性能优异，容量保持率、耐性高；倍率充放电性能优异；循环寿命优秀；同时，通过针刺实验无爆炸、不起火。

钠能时代 负极专家/中南大学副教授 张磊指出，未来，我们能够处理10万吨硬碳负极，概能够消纳50-60万吨芦苇，将具备极大的经济效益、社会效益以及生态效益。

珈钠能源也形成了以生物质为基础的技术生产路线。目前针对不同的应用领域，公司主要有3款产品，应用领域分别是低速二轮车、储能、高能量密度钠离子电池。

据珈钠能源 研发副总监 陈晓洋介绍到，其中，HCM-1首效大于91%，规模量产成本能做到1到1.5万，非常适合对成本要求比较高的低速二轮车领域。

第二款HCH-1，这款硬碳的容量在300毫安时以上，首效大于91%。这款硬碳的纯度高、循环性能好，适合储能领域。

同时，于一些对能量密度要求比较高的客户，珈钠能源对硬碳的微观结构进行了精细的调混，制备出了这款硬碳HC-1，储钠容量在400毫安时/克以上，首效大于92%。

值得注意的是，尽管在钠电产业链还不成熟的行业初期阶段，生物质硬碳由于其性能优异，产业化速度较快。但当行业进入成长放量阶段，难以保障原材料供应链的稳定性成为掣肘的难题。

不少业内人士也指出，中长期来看，做硬碳有诸多原料可以选择，到底选择哪一个，这个问题现在还很难回答。

天钠科技 韩建涛认为，目前任何一个原料，都可以把容量做到400多毫安时/克，无论是椰壳、还是树脂，亦或者淀粉、沥青。选择每一条路径的时候，向前走的时候就非常难，因为要解决工程化、设备、环评、能量回收等问题，考虑的点非常多且难。

浦士达目前也主要以热带优质椰壳及少量竹质、木质、稻壳等生物质原料为主，利用独特结构特性，根据客户需求来调控制备工艺，制备出高性能硬碳、硅基负极材料及活性炭产品。

但同时，浦士达 技术总监 杨金杯表示，在一些特殊场景，酚醛树脂压实比较好，所以我们觉得酚醛树脂可以在高端市场应用。同时，如沥青我们也做了尝试，通过改性，容量可以在300毫安时/克以上，我们觉得这个市场非常好，会有比较广的未来应用场景。

向“万吨级”产能迈进

2023年以来，钠离子电池成为明星赛道，资本鱼贯而入。据不完全统计，共有钠创新能源、英钠新能源、立方新能源、星空钠电、钠远新材等在内的30+钠电池及材料厂商完成融资，融资资金用于钠电池全产业链，其中包括硬碳负极等关键材料。

据起点研究院（SPIR）不完全统计，2023年负极材料规划产能已超50万吨以上。

2024年以来，钠电负极行业发展按下“加速键”。一个重要的讯号在于，更多负极企业产能规划正从千吨级向万吨级迈进。且今年多数企业正处于规模量产的节点。

当前，包括钠能时代、天钠科技、珈钠能源、圣泉集团、元力股份、贝特瑞、容钠新能源、佰思格等均在快马加鞭建设万吨级产线。

比如，钠能时代目前已建成了千吨级示范产线。二期规划投资2亿，产能实现5000吨/年，目标锁定大客户，产品批量进入市场；三期进一步扩充至2万吨/年，建立硬碳负极领头羊地位。

天钠科技目前拥有3大基地。其中武汉总部拥有7000平米的研发中心及中试基地，涵盖正负极、电解液、电芯研发。

合肥生产基地总投资约7.5亿元，规划5万吨动力型硬碳负极，一期2000吨产能2023年12月投产；阜阳生产基地总投资约15亿元，规划10万吨级储能型硬碳负极，一期2000吨产能2024年7月投产。

珈钠能源陈晓洋也透露，公司万吨级产线正在建设中，预计2024年6月投产。

可以预见，随着各家企业对硬碳负极的产能布局逐渐完善，硬碳规模化生产将进一步降本，深化钠电池的成本优势。

从市场需求来看，目前，1GWh钠电池对应负极材料需求约为1200吨，据此测算，2030年，钠电池出货量将超过1Twh，对应负极材料需求120万吨。行业市场规模会是百亿、千亿级别，入局企业大有可为。

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