固态电池与硅基负极瓶颈 - 固态电池中,传统石墨负极难以满足高能量密度需求,理论能量密度更高的硅基材料成为重要突破口[4] - 硅基负极在充放电过程中会产生高达300%的体积膨胀,导致颗粒粉化、SEI膜不稳定增厚,造成电池循环寿命急速衰减,这是其规模化应用的关键瓶颈[4] 多孔碳的关键作用 - 多孔碳通过三重协同作用,从根本上破解硅基负极的应用瓶颈[5] - 其一,其三维互联孔隙结构和良好韧性,能有效承担和分散硅膨胀产生的巨大应力,阻止硅颗粒裂纹扩展和粉化脱落[5] - 其二,其丰富的孔容和多级孔隙结构可为纳米硅提供均匀沉积位点,减少团聚,预留的膨胀空间能大幅降低硅碳负极体积膨胀率[7] - 其三,其自身优异的导电性能和连续碳网络可构建通畅的电子运输通路,并通过调控孔径等参数优化界面,抑制SEI膜过度生长,提升循环稳定性和寿命[7] - 多孔碳是硅碳负极体系中不可替代的核心材料,是推动其产业化、助力固态电池性能突破的关键支撑材料[7] 多孔碳的原料分类与技术特点 - 原料主要分为三大类,性能、成本及技术成熟度各具特点[9] - 树脂基多孔炭:以酚醛树脂等为原料,是目前高端硅碳负极主流选择,比表面积高、孔容大、性能优异,但原料成本较高且导电率偏低[9] - 生物质基多孔炭:以淀粉、椰壳等可再生资源为原料,来源广泛、成本较低,但比表面积和孔结构不及树脂基[9] - 沥青基多孔炭:以煤沥青、石油沥青等为原料,在成本和导电率上潜力巨大,但目前孔径控制技术成熟度不足,需进一步突破[9] 多孔碳市场前景 - 作为CVD硅碳负极核心材料,将伴随硅碳负极放量迎来需求高增长[9] - 据预测,2030年多孔碳需求量将达到4.85万吨,市场空间超70亿元,2024-2030年复合增长率达77.36%[9] 国内主要多孔碳厂家盘点 - 圣泉集团:国内多孔炭领域领军企业,形成树脂法+生物质法双路线,已建成年产300吨生产线并满产满销,千吨级产线已陆续投产,万吨级产线正在规划中[9] - 元力股份:国内唯一实现生物质基多孔碳量产的企业,打破日本可乐丽垄断,当前已投产产能为500吨/年,在建产能2000吨/年,预计2026年5月底达到预定可使用状态[10] - 大潮炭能:国内高端多孔碳领域领军企业,已具备3720吨/年的年产能[11] - 铜陵得瑞新能源材料:核心产品为微米级、毫米级树脂基球形碳质多孔材料,比表面积高达1800-2000㎡/g[12] - 江苏青昀碳基:聚焦新型材料研发,多孔碳是其碳基材料研发和布局的重点方向之一[13] - 木林森活性炭:采用物理活化法生产多孔炭,产品具有较大比表面积、可调节孔径、良好化学稳定性等特点[14] - 江西科特碳基:2026年1月设10000吨多孔碳和硅碳负极材料项目签约,预计满产将实现年产10000吨多孔碳和3000吨硅碳负极材料[15] - 重庆塞鸿秋科技有限公司:研发微纳米级球形多孔炭,具有3000吨/年树脂微球生产车间,可生产20-100μm范围粒径的树脂微球[16] - 重庆正罡合成科技有限公司:已重点布局多孔碳方向[17] - 全欧国际贸易(常州)有限公司:多孔碳是其在活性炭、锂电材料赛道的重要布局方向,提供选型、测试、方案设计等技术服务[18] - 金博股份:布局树脂路线与石油焦/沥青路线双技术路径,2025年具备3600吨产能,2026年计划扩至7200吨[19] - 鑫森炭业:主打介孔碳材料作为硅碳负极前驱体,2024年相关产品实现批量出货,正推进江西年产1万吨高性能多孔炭材料项目建设[20] - 浦士达:布局椰壳基、树脂基硅碳前驱体多孔碳两大品类,产品进入宁德时代、杉杉科技等头部企业供应链,依托印尼、菲律宾原料工厂保障2万吨/年椰壳炭化料供应,印尼规划建设1万吨多孔炭项目[21] - 常州创明超电(安泰创明):开发定制化多孔炭复合体系,突破≥1800m²/g高比表面积制造工艺,拥有千吨级规模产线能力[22] - 阿佩克斯:主打气相沉积硅用多孔炭产品,具备1600m²/g以上高比表面积、1~4nm精准孔径分布,是国内硅碳负极多孔碳高端市场核心供应商之一[23] - 苍海禾能:核心布局秸秆基木质素硅碳负极多孔碳业务,2025年初1000吨/年生产线试产且一期200吨产能释放,正推进3000吨/年产线建设[24] - 国科碳美:2025年11月,年产2000吨(一期500吨)多孔炭项目成功投料[25] - 昱瓴新能源:2026年2月,其自主研发的树脂微球产品正式问世,并实现千吨级生产线全线贯通及顺利投产,可量产多规格产品[26] - 浙江瑞能:主导产品为高碘值椰壳活性炭和储能用多孔碳材料[27] - 上海汉禾生物:利用农作物秸秆提取高纯酶解木质素制备多孔碳材料,2025年9月万吨级生产线首期工程开工建设,建成后将实现年产多孔碳3000吨,预计产值超5亿元[28] - 安徽清能:2026年1月,二期多孔碳及硅碳负极材料一体化项目进入环评公示阶段,总投资额高达3.2亿元人民币[28] - 大元硬碳:掌握CVD法多孔炭骨架制备关键技术,硅碳负极用多孔炭骨架孔隙尺寸约2纳米,比表面积>1800m²/克[29] - 齐贤新材:创新研发的树脂球形多孔碳材料,比表面积高达3200㎡/g[30] 行业活动 - 上述多家企业将亮相2026年6月10—12日在上海举办的FINE2026先进电池与能源材料展[31]
固态电池 | 热门关键材料系列②:多孔碳
DT新材料·2026-03-08 00:05