平平无奇的核桃壳也能变废为宝。
7月22日，开工一年后，云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产，项目总投资2.2亿元。
据《大理日报》报道，项目通过将核桃壳高效利用，制备钠离子电池负极材料硬碳。项目建成达产后，预计每年可消耗核桃壳5万吨，年产先进电极材料1万吨，年产值可达5亿元。
去年，永平县政府与深圳寒暑科技新能源有限公司和珠海横琴厚生科技分别签订新能源电池先进电极材料项目合同。去年11月15日，项目正式开工。
其中，成立于2014年的深圳市寒暑科技新能源有限公司（简称“寒暑科技”），旗下产品包括钠离子电池正负极材料、燃料电池催化剂，水系锌离子电池。公司创始股东来源于清华大学“能源与环境材料创新团队”，团队学术带头人为973首席科学家康飞宇教授，目前团队共孵化出包括上市公司翔丰华在内的30余家新能源相关企业。
资料显示，可用于钠离子电池的负极材料类别有金属化合物、碳基材料、合金类材料、非金属单质等，目前大部分企业采用的是硬碳技术路线。软碳和硬碳的主要区别主要来自于前驱体的微观结构，如果是煤、石油焦、沥青这样层间交联作用较弱的前驱体，则制备出的材料为软碳。硬碳前驱体则主要是生物质、合成树脂、及碳水化合物这一类层间交联作用较强的材料。
据寒暑科技副总经理吴晋此前介绍称，钠离子电池负极材料是寒暑科技产业化最好、走得最前的产品。
另据《大理日报》介绍，云南大理永平县核桃种植面积达158.7万亩，认证核桃有机基地面积102万亩，欧盟认证面积18.3万亩，核桃全产业链产值达28.51亿元，核桃种植面积、产量和产值均居云南省前列、大理州第一。
或助力钠电池硬碳材料摆脱椰子壳进口依赖
2023年被认为是国内钠离子电池元年。从6月以来，行业内利好消息不断。
6月，在工信部官网公布的第372批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中，有两款搭载钠离子电池的车型，分别是奇瑞汽车旗下的奇瑞牌NEQ7000BEVJH11L纯电动车型，以及江铃汽车旗下羿驰牌JX7001ESMBEV纯电动车型。
这是钠离子电池首次进入到工信部新车公告中，意味着钠电池已经得到工信部核准，能够满足量产车使用。
7月中旬，在无锡举办的第二届钠离子电池产业链与标准发展论坛中，包括中科海钠、汉行科技、华阳新材、湖南立方、海四达、弗迪电池、鹏辉能源、传艺钠电、蜂巢能源在内的17家公司的钠离子电池产品通过了工信部和中关村储能产业技术联盟组织的测评。
不过，工业和信息化部电子信息司处长金磊在此次论坛中也承认，当前，我国钠离子电池处于产业化的导入期，虽已初步满足了产业化条件，但仍存在基础研究尚不完备、核心材料亟待突破、组装工艺仍需完善等问题，体积能量密度等性能指标也尚有不足，整体产业化步伐还有待持续推进。
在业内人士看来，钠电池的产业化发展落后于预期，主要掣肘还是成本。据介绍，目前钠电负极材料硬碳的价格为3万-8万元/吨，钠离子电池电芯材料成本在0.5元-0.8元/Wh。
据比亚迪储能及新型电池事业部总经理尹小强在论坛中测算，在2023年，钠电池材料成本与锂电池相比，层状氧化物与聚阴离子路线的钠电池是磷酸铁锂电池的221%、214%，2025年预计才能降至83%、69%。
目前来看，钠电池硬碳负极前驱体材料复杂多样，包括生物质、树脂基、沥青等。日本可乐丽公司使用的硬碳前驱体为生物质材料椰壳，国内传统锂电负极企业贝特瑞、杉杉、中科星城和翔丰华等厂家的硬碳负极工艺囊括生物基材料、树脂类原料和沥青基原料，来源更加多元化。
其中生物质前驱体生产工艺难度小，但难点在于合适前驱体的筛选和稳定批量供应。作为当前产业化最快的椰子壳硬碳材料，其性能理想，但国产原料供应量相对不足，过度依赖进口。
据了解，目前我国椰壳炭的主要来源是菲律宾与印度尼西亚。两个国家的椰子壳较厚，水分与挥发份指标较好，杂质也较少，生产出来的椰壳炭化料具有较好的强度与品质。
国际椰子协会数据显示，2021年印度尼西亚、菲律宾、斯里兰卡三个国家的椰壳炭化料总出口量约 55.5万吨，按照每一万吨的椰壳炭化料对应 5GWh的钠电需求测算，最大能够支撑11.1GWh的钠电需求。
相比在我国，椰子产地主要是海南。相较菲律宾与印尼来说，海南椰子壳较薄，密度也会稍低，碳化后得到的椰壳炭品质会稍差。2021年我国国内椰子产量约36.42万吨，椰壳重量约占椰子重量的13%，即产生椰壳约5万吨。一般6吨的椰壳可以烧制1吨椰壳炭化料，也即是说，仅靠我国2021年全部椰子产量也无法满足5GWh的钠电需求。
因此，在业内看来，当行业进入成长放量阶段，传统的椰子壳生物质原料或难以保障其供应链的稳定性、低成本和一致性，成为硬碳材料产业化的瓶颈。
而相较之下，核桃在我国云南、四川、新疆等地大面积种植，国家统计局数据显示，2020年，我国核桃种植面积达1.17亿亩，产量达到479.59万吨，位列全球第一，预计2022年产量将达624.15万吨。其中2021年，云南省核桃种植面积达4300万亩、产量160万吨、产值451亿元，均居全国之首。
若将核桃外壳成功商业化利用，大规模制备硬碳负极材料，无疑能助推钠离子电池未来更大幅度降本，加速其产业化。
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