本文是丁晓阳关于负极材料可持续发展趋势的演讲概述。负极材料在锂电池中扮演重要角色,目前大部分应用的是石墨类材料。随着能源需求和环保压力的增长,负极材料正朝着环保和高效的方向发展。杉杉科技有限公司主要生产和研究人造石墨负极材料,并致力于推动绿色可再生负极材料的创新应用。同时,杉杉科技也在努力提高绿电的使用比例,减少碳排放,努力实现价值链的碳中和。此外,杉杉科技还倡导整个负极行业共同走向低碳化,保证资源的可持续性发展。
负极材料在锂电池中扮演重要角色,目前大部分应用的是石墨类材料。随着能源需求和环保压力的增长,负极材料正朝着环保和高效的方向发展,如低碳、长寿命、高能量密度的超快充电池是一个发展方向。
杉杉科技主要生产和研究人造石墨负极材料,并致力于推动绿色可再生负极材料的创新应用。同时,提高绿电的使用比例,减少碳排放,努力实现价值链的碳中和。
负极材料的可持续发展面临环保压力,包括碳排放和能源利用问题。杉杉科技通过一体化工艺、回收再利用、绿电使用等方式来降低碳排放和能源消耗。
欧洲的法规对行业要求很高,包括碳的回收等。杉杉科技在海外布局时需要考虑这些要求,并和电池厂一起合作,共同走向低碳化。
杉杉科技的愿景是We CHANGE,致力于可循环材料的利用。海外布局方面,在芬兰设立了新的工厂,规划10万吨负极材料一体化工厂,并致力于提高绿电使用比例和减少碳排放。
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负极材料可持续发展趋势
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丁晓阳
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各位领导、各位专家,各位来宾大家下午好!
我是上海杉杉科技有限公司的丁晓阳,目前我们负极材料在锂电池中的应用情况,其实负极材料目前大部分应用的都是石墨类的材料,它对容量、快充、低温,包括膨胀还有循环寿命负极起到最主要的作用。
常见的负极材料目前主要由人造石墨,全球人造石墨占了主要地位,还有天然石墨,软硬碳占比比较少,硅基材料现在处于快速发展阶段。负极材料的发展趋势面对日益增长的能源需求和环保压力,其实负极会越来越注重环保和高效,比如说低碳、长寿命、高能量密度的超快充电池是一个发展方向。
石墨类的材料现在是这样,特别是人造石墨,人造石墨因为它的体积、变化率和充放电的时候体积变化率比较小,同时制作的时候耐压性比较好,结构比较稳定。现在主要原材料是石油一类的,包括煤类的也可以作为人造石墨的原材料。但是也存在着能量密度后续的提升空间非常有限,碳排放的情况较天然石墨高,新型负极材料现在开始崭露头角了,而且现在新的硅碳材料几乎是所有的动力电池,包括数码电池的制造商都在研究硅碳材料,这个会有更高的能量密度,还有更好快充的低温性能,包括未来的半固态,全固态电池,甚至都可以直接纯用硅碳材料。
在环境挑战日益加剧的当下,如何推动绿色可再生负极材料的创新应用,不仅仅是行业的选择,而且是一个发展的方向。特别是负极材料的低碳化,还有可重复利用性的情况。负极材料的可持续发展情况是这样,杉杉有25年行业的制造经验,我们主要生产人造石墨的负极材料,目前在内蒙、四川和云南已经做了从原料粉碎到成品一体化的工艺集成。产品的竞争力是比较明显的,这个表其实很多人可能都看过,它是从一个材料制造到材料的使用,到回收的过程。目前负极材料应该说,负极材料在ESG这方面更多的是电池厂在推动的,负极材料整个碳排放国内尽管做的性能方面领先,产能方面领先,但在ESG方面还是比较落后的,特别是能源利用问题落后的还是比较多的。
目前我们现在在芬兰投资了一个新的负极材料厂,我们在和他们接触的过程中,发现他们一开始在设计阶段的时候,就把能源回收碳排放考虑进去了。而且每一步都在考虑如何能量再回收,再利用是否有能量浪费,如何最终做到回收。实际上负极材料比较多的是石墨,石墨完全可以回收再利用的,很多电池循环到一定程度之后,包括衰减之后主要电解液的材料没有了,表层的石墨发生隔离,里层的石墨是没有问题的,把表层的去掉之后完全可以再回收再利用,有效的降低了能源消耗,降低了成本。
刚刚说到循环的问题,循环问题不仅仅是负极材料的问题,还有很多保温料的问题,还有很多电极的问题,是否可以回收,实际上副产品,保温料很多会用来做增碳剂,基本上做了一次高温处理之后就卖掉了,损耗是非常大了。我们自己做了全工序一体化以后,现在基本上最新的工艺80%到90%的保温料基本上都在回用,回用之后通过改变风电曲线,大幅度的降低材料的浪费。
我们在做的工作就是绿电的占比现在持续在提高,同时工厂内部增加了很多太阳能的的输电方式,包括我们最新的工厂,使用路灯的时候都开始使用小的风机加上小的太阳能进行供电。还有包材的问题,很多包材以前用一次就更换掉了,现在很多都在循环使用。包括余热,余热这一块国内负极材料做的非常不好,特别是石墨量,大量的热量白白散发到空气中去了。
其实现在主要是投资问题,已经不是技术问题了。我们在新的工厂里面,包括芬兰的工厂里面都在开始设计,大量的热量,把它重新利用起来,回收回来,可以供给当地的市政等等去使用。
因为在这个行业内我们采用大量的冷却水在进行,无论是石墨化工艺还是碳化工艺,最早都是通过冷却塔,通过水的蒸发浪费掉了,芬兰工厂采用把余热进行利用的方式。我们2023年的目标是30%这是绿电的使用,这个已经完成了,2025年是60%目前来看已经完成了,2030年的时候我们这边逐步回跟当地的供电公司,包括我们自己的一些努力能做到100%的绿电。碳排放我们的目标是以去年为基数,每年下降3%,最终目的是到2060年的时候,我们实现价值链的碳中和。
法规与行业的要求,国际上对负极材料法规,特别是欧盟的法规,欧盟对法规要求蛮高的。包括碳的回收,包括我们在芬兰立项的时候,他们那边会有一些听证会等等各方面的。对这方面要求还是非常高,会提各式各样的问题,这方面我们这边其实在研究院也做了大量的工作。到底如何去减少电能的使用,减少周转材料的使用。我们共同的目的就是说,负极公司的话,杉杉是一个比较早的公司,这个行业内我们现在倡议整个负极行业,我们共同走向低碳化,保证资源的可持续性发展,因为负极材料现在是这么一个情况,随着硅碳的使用,意味着石墨类的负极材料对它的容量要求没有那么高了,这样负极材料的话,有没有必要把它做的那么高的容量,加那么多的电,这个也需要和电池厂和我们一起来进行合作。