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高端煤基碳材料可破解石墨化耗能瓶頸
發布時間:2021-10-14 09:07:10  瀏覽次數:


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編者按:限電措施已經傳導至各高能耗行業。對于鋰電池產業而言,負極材料石墨化作為能耗最高的環節受到一定沖擊。來自廣東煤基碳材料研究院的專家指出,基于煤基碳材料的特殊結構而新研發的石墨化工藝將大幅降低該工序能耗,破解負極材料能耗瓶頸。

在能耗“雙控”政策背景下,多地相繼限電限產,鋰電產業鏈也被波及,而石墨化環節因高能耗首當其沖,產能受限,供需缺口拉大,逐步成為制約負極材料產能釋放的瓶頸。


來自廣東煤基碳材料研究院的專家指出,基于煤基碳材料的特殊結構而新研發的石墨化工藝將大幅降低該工序能耗,破解負極材料能耗瓶頸。


01

石墨化占負極材料成本漸次上升

據了解,石墨化是人造石墨負極材料生產的關鍵工序,占負極材料成本約5成,主要成本為電費,通常1噸石墨化產能需耗費1.2-1.4萬度電,屬于高能耗工藝。


相關機構介紹,2021上半年人造石墨產品占負極材料的比例上升至85%,同時電費上漲導致石墨化加工費用攀升,上擠下壓石墨化產能緊缺,加工費上行,石墨化已經成為制約負極材料產業鏈發展瓶頸。


研究顯示,從目前負極材料直接成本構成來看,石墨化成本占比已經從上年的40%出頭到目前的55%左右,成本占比上升10個百分點左右。目前負極材料石墨化成本每增加10000元/噸,負極材料成本就至少增加5000元/噸。


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02

石墨化成為負極擴產卡脖子環節

國家對能耗雙控政策層層加碼,加大對高耗能高排放項目的管控力度。由于石墨化產能具備高能耗屬性,部分地區石墨化存量產能開工率受制,新增產能落地難度加大,石墨化資產稀缺性凸顯,成為負極擴產的卡脖子環節。


因此,業界人士指出,在能耗雙控大背景下負極有效產能在于石墨化產能,擁有高度一體化產能的負極企業將在未來的競爭中具備更強的交付能力和更低的成本優勢,負極材料行業競爭格局有望優化。


03

傳統工藝屬于高能耗環節

人造石墨基礎生產環節主要分為破碎、造粒、石墨化和篩分,其中石墨化壁壘最高,最能夠體現差異化優勢。


人造石墨產品選取針狀焦、石油焦等為主要原料。人造石墨生產工藝是將原材料、粘結劑經過破碎、造粒、石墨化、篩分四道工序后制成。


據相關專家介紹,從石墨化工藝來看,石墨化是利用熱活化將熱力學不穩定的碳原子實現由亂層結構向石墨晶體結構的有序轉化,該工藝需要消耗大量能量。按照傳統工藝手段,屬于高能耗環節。


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04

新原料新工藝突破能耗瓶頸

來自廣東煤基碳材料研究院的專家介紹,該院使用煤基碳材料和特殊工藝制備人造石墨能夠大幅度降低該工序能耗的同時提高產品收率,并且所生產的產品可制備大幅度提高鋰電性能的負極材料。


該專家解釋說,煤基碳材料如煤系針狀焦等,有別于油系針狀焦、石油焦等原料,其特殊的分子結構能夠保證在更加溫和的條件下實現石墨化,從而大幅度降低能耗的同時提高產出率。


同時,該專家還指出,同樣由于煤基碳材料結構的特殊性,由此類材料所生產的電池性能有了顯著提高。


內容來源:高端碳材料 金融界網 同花順綜合 高工鋰電網 鑫欏資訊 華爾街大鱷



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