芯耀
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百公斤級(jí)流化床設(shè)備開(kāi)啟交付。
近期，寧德新能源（ATL）對(duì)上海洗霸子公司山東復(fù)元的戰(zhàn)略投資，以及百公斤級(jí)流化床設(shè)備的交付，標(biāo)志著新型硅碳負(fù)極所需的關(guān)鍵原料和設(shè)備供應(yīng)正加速成型。
首先在多孔碳領(lǐng)域，資源整合與市場(chǎng)拓展正在提速。
上海洗霸4月17日公告，擬通過(guò)股權(quán)轉(zhuǎn)讓及定向增資的方式，為其專注于有序介孔碳的子公司山東復(fù)元引入戰(zhàn)略投資者寧德新能源（ATL）。交易完成后，ATL將持有山東復(fù)元19%股權(quán)。
山東復(fù)元的技術(shù)來(lái)源于復(fù)旦大學(xué)趙東元院士團(tuán)隊(duì)，其介孔碳產(chǎn)品孔徑界定在2至50納米之間，在比表面積和孔道連通性上具備優(yōu)勢(shì)。
該公司表示，其產(chǎn)品已初步通過(guò)材料、電芯和終端三個(gè)維度客戶的驗(yàn)證，并在上海嘉定建成了10噸/年的有序介孔碳材料中試示范線，獲得了多家頭部企業(yè)的持續(xù)性訂單。
ATL的入股，不僅為該介孔碳材料帶來(lái)重要客戶背書(shū)，也反映了硅基負(fù)極在消費(fèi)電子領(lǐng)域擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢(shì)。
同時(shí)，多孔碳產(chǎn)能擴(kuò)張也在進(jìn)行中。
元力股份公告，擬將原計(jì)劃用于“南平元力環(huán)保用活性炭建設(shè)項(xiàng)目”的募集資金約2.21億元人民幣，變更用于“年產(chǎn)2000噸多孔碳建設(shè)項(xiàng)目”。
該項(xiàng)目位于福建南平，由其全資子公司元力新能源碳材料（南平）有限公司實(shí)施，計(jì)劃建設(shè)四條年產(chǎn)500噸生產(chǎn)線，分兩期建設(shè)，預(yù)計(jì)2026年5月全部建成。
據(jù)了解，元力股份主要生產(chǎn)生物質(zhì)基多孔碳，利用木材等天然生物質(zhì)為原料，通過(guò)等工藝生產(chǎn)。
圣泉集團(tuán)則是樹(shù)脂基路線的代表，該公司此前宣布其1000噸/年多孔碳生產(chǎn)線計(jì)劃于2025年2月建成并陸續(xù)完成調(diào)試投產(chǎn)。
多孔碳通過(guò)其結(jié)構(gòu)緩沖硅的體積膨脹，對(duì)提升硅碳負(fù)極的循環(huán)穩(wěn)定性、壽命和能量密度至關(guān)重要?？梢钥闯?，傳統(tǒng)活性炭廠家是硅碳負(fù)極所需多孔碳的主要供應(yīng)商。
同時(shí)市場(chǎng)存在不同技術(shù)路線，如元力股份的生物質(zhì)基（成本較低）和圣泉集團(tuán)代表的樹(shù)脂基（性能較優(yōu)）。
圣泉集團(tuán)此前也宣布其1000噸/年樹(shù)脂基多孔碳產(chǎn)線于今年2月建成投產(chǎn)。
可以看到，傳統(tǒng)活性炭企業(yè)正成為硅碳負(fù)極所需多孔碳的主要供應(yīng)商，并通過(guò)技術(shù)迭代和規(guī)?；a(chǎn)推動(dòng)成本下降。
其中，樹(shù)脂基憑借性能優(yōu)勢(shì)主攻高端市場(chǎng)，并尋求通過(guò)降本向下滲透；生物質(zhì)基則依靠成本優(yōu)勢(shì)占據(jù)中低端市場(chǎng)，并致力于通過(guò)性能提升向中高端滲透。
在生產(chǎn)設(shè)備方面，關(guān)鍵的流化床反應(yīng)設(shè)備也取得突破。相比傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯工藝，流化床可實(shí)現(xiàn)更高的硅烷利用率和產(chǎn)品均勻性。
此前行業(yè)主流設(shè)備多為20公斤級(jí)別，單臺(tái)價(jià)格約65萬(wàn)元人民幣，若要達(dá)到200噸年產(chǎn)能則需要約200臺(tái)設(shè)備，對(duì)應(yīng)龐大的設(shè)備投入，且小規(guī)模設(shè)備易導(dǎo)致批次間性能波動(dòng)，產(chǎn)品穩(wěn)定性、一致性和生產(chǎn)效率難以保證。
而今年以來(lái)，行業(yè)內(nèi)已出現(xiàn)百公斤級(jí)流化床設(shè)備交付的消息。
設(shè)備制造商貝億特于3月底宣布，其百公斤級(jí)氣相沉積硅碳流化床設(shè)備已正式交付行業(yè)頭部客戶，并表示首批300公斤及500公斤級(jí)設(shè)備正在生產(chǎn)中。
另一家專注于流化床氣相沉積設(shè)備的初創(chuàng)企業(yè)蘇州紐姆特，則在4月初宣布完成B輪融資，投資方包括國(guó)泰君安創(chuàng)投、中金資本等。市場(chǎng)信息顯示，紐姆特也已開(kāi)發(fā)出百公斤級(jí)量產(chǎn)流化床設(shè)備。
氣相沉積工藝和設(shè)備的進(jìn)步，最終也將助力固態(tài)電解質(zhì)包覆、碳納米管沉積、納米粉體包覆等其他技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
以上在多孔碳材料和關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備上的進(jìn)展，與市場(chǎng)對(duì)高性能電池日益增長(zhǎng)的需求密切相關(guān)。
受寶馬等車企推動(dòng)，硅碳負(fù)極搭配高鎳三元正極于大圓柱電池，有望迎來(lái)在高端電動(dòng)車型的應(yīng)用，加速動(dòng)力領(lǐng)域的商業(yè)化落地。
同時(shí)，人形機(jī)器人、eVTOL等新興高比能應(yīng)用場(chǎng)景，也對(duì)硅基負(fù)極產(chǎn)生需求，推動(dòng)其市場(chǎng)從零走向規(guī)?；?/p>
行業(yè)已迭代至采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備硅碳負(fù)極，以滿足更高的能量密度和循環(huán)壽命要求。
CVD工藝能將硅粒徑精確控制在10納米以內(nèi)并實(shí)現(xiàn)均勻包覆。采用該技術(shù)的硅碳負(fù)極，相較于硅氧負(fù)極可實(shí)現(xiàn)更高克容量（頭部企業(yè)產(chǎn)品可達(dá)2000mAh/g）和更優(yōu)的循環(huán)壽命（超過(guò)1000次），達(dá)到了動(dòng)力電池的應(yīng)用門檻。
在CVD硅碳負(fù)極的成本構(gòu)成中，除硅烷氣外，多孔碳和流化床設(shè)備正是另外兩大關(guān)鍵要素。
多孔碳通過(guò)其結(jié)構(gòu)緩沖硅的體積膨脹，而流化床設(shè)備則影響著CVD過(guò)程的效率和均勻性，百公斤級(jí)設(shè)備的出現(xiàn)有助于提升量產(chǎn)穩(wěn)定性和效率。
綜上來(lái)看，ATL對(duì)多孔碳企業(yè)的投資以及百公斤級(jí)流化床設(shè)備的交付，被視為打通CVD硅碳負(fù)極產(chǎn)業(yè)化瓶頸的關(guān)鍵步驟，有助于滿足下游應(yīng)用對(duì)高性能負(fù)極材料的需求，加速其在高能量密度電池領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)程。
