負(fù)極石墨化降本提質(zhì)如何“過關(guān)”？

供需不對等的壓力下，降成本、提質(zhì)量，增強產(chǎn)品競爭力，成為負(fù)極企業(yè)共識。

“警惕產(chǎn)能過剩”是今年以來市場釋放給負(fù)極企業(yè)的訊號。高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）預(yù)計，2022全年負(fù)極材料出貨量有望超120萬噸。市場規(guī)模擴(kuò)大，新玩家不斷入局，但市場集中度逐年攀升，GGII數(shù)據(jù)顯示，2022H1中國負(fù)極材料行業(yè)CR3（concentration rate集中度）為55%，CR6為82%。對比2021年，CR3大幅上升。

價格上，盡管仍有小幅上漲的趨勢，但這是源于上游原材料成本上漲和部分電價優(yōu)惠取消。反觀供應(yīng)端，據(jù)高工鋰電不完全統(tǒng)計，2022年上半年，負(fù)極材料投擴(kuò)產(chǎn)項目29個，涉及規(guī)模400.6萬噸，金額達(dá)885.1億元。供需不對等的壓力下，降成本、提質(zhì)量，增強產(chǎn)品競爭力，成為負(fù)極企業(yè)共識。

降本提質(zhì)迫在眉睫，面對這道關(guān)卡，負(fù)極企業(yè)該如何破局？2022年10月10--11日，2022高工鋰電材料大會在成都召開。在【紐恩泰】冠名的“大產(chǎn)線 大裝備 大升級”專場上，欣源股份總經(jīng)理助理薄文杰分享了“負(fù)極欣欣向榮，一體化構(gòu)建欣源護(hù)城河”主題演講。

石墨化影響負(fù)極質(zhì)量核心指標(biāo)

石墨化是負(fù)極材料的核心工序，是將熱力學(xué)不穩(wěn)定的碳原子向石墨晶體結(jié)構(gòu)有序轉(zhuǎn)化的過程。

在應(yīng)用上，這道工序影響負(fù)極材料的克容量、首效、壓實密度、比表面積、一致性以及顆粒形狀，進(jìn)而影響電池性能。

薄文杰說：“負(fù)極材料做得好不好，石墨化見真章。”例如影響鋰離子可逆脫嵌的比表面積，在石墨化的降溫過程中，若降溫速度過快，則會導(dǎo)致材料表面氧化，比表面積增加。包括比表面積在內(nèi)，克容量、首效、壓實密度、一致性皆為電芯廠的重點關(guān)注指標(biāo)，這些指標(biāo)情況皆與石墨化息息相關(guān)。他強調(diào)，原料端的選擇能決定產(chǎn)品各項指標(biāo)的上限，產(chǎn)品的下限則由石墨化的加工過程決定。

連續(xù)石墨化加工未來可期

石墨化加工方式主要有四種，艾奇遜爐、廂式爐、連續(xù)石墨化以及委外代工；按照加熱方法不同，石墨化主要有間歇式和連續(xù)式兩種生產(chǎn)工藝。其中，艾奇遜爐為目前主流的加工方式，屬間歇式加工。目前，該方式是可量產(chǎn)的加工方式中能盡可能地兼顧產(chǎn)品穩(wěn)定性、產(chǎn)量以及降低加工能耗。GGII預(yù)計，未來3-5年，艾奇遜爐工藝仍將是負(fù)極石墨化主流工藝。

另一種間歇式加工為廂式爐加工，該方式盡管因爐內(nèi)空間使用效率高，在降能耗上有更加優(yōu)異的表現(xiàn)，但在出品質(zhì)量不如艾奇遜爐出品穩(wěn)定。

區(qū)別于以上的間歇式工藝，連續(xù)式石墨化加工則在能耗、質(zhì)量甚至產(chǎn)能上都有不俗的表現(xiàn)，但該工藝需實現(xiàn)連續(xù)石墨化升溫至2800攝氏度以上，且生產(chǎn)過程密閉雜質(zhì)氣化易使?fàn)t內(nèi)壓力過高，量產(chǎn)工藝仍需突破。薄文杰指出，因連續(xù)石墨化降本提質(zhì)的表現(xiàn)優(yōu)異，盡管目前難以批量使用，連續(xù)石墨化仍是各大負(fù)極廠商未來的發(fā)展方向。

負(fù)極一體化布局穩(wěn)固護(hù)城河

今年以來，我國各省市出臺了有關(guān)能源消費總量和強度的雙控政策，包括內(nèi)蒙古在內(nèi)等石墨化產(chǎn)能集中省份能耗管控力度加大，企業(yè)愈發(fā)重視謀求高自供率以應(yīng)對外部環(huán)境的不確定性，加快了一體化布局的腳步。

在會上，薄文杰表示，欣源股份在建項目已配套石墨化全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線，且在今年3月，公司拿到10萬/年負(fù)極一體化能評，預(yù)計2023年產(chǎn)能可達(dá)12噸/年。

值得一提的是，欣源股份預(yù)計在年后投入使用上游原料生焦預(yù)碳化，完善一體化鏈路，進(jìn)一步實現(xiàn)降本。

目前，欣源股份在快充動力電池、儲能電池及電動工具和無人機三大應(yīng)用領(lǐng)域皆有布局，對應(yīng)負(fù)極材料具有快充、長循環(huán)及高倍率的特點。同時，公司在硅基負(fù)極的研發(fā)持續(xù)推進(jìn)，預(yù)計在2023年中后期實現(xiàn)量產(chǎn)。

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