磷碳負極材料是一種新型負極材料。磷碳負極材料具有高能量密度、低成本、快充性能優良、抑制析鈉等特點,在鈉離子電池領域應用潛力極大。
鈉離子電池是一種極具潛力的二次電池體系,可應用在儲能、低速電動汽車、電動兩輪車等場景,終端市場空間達萬億級。根據SPIR數據顯示,2023年中國鈉離子電池實際出貨量為0.7GWh。負極材料是決定鈉離子電池性能的關鍵材料,也是制約鈉離子電池發展的主要技術瓶頸。
目前碳負極材料為主流負極材料,但其可逆比容量較低,隨著電池技術的發展,磷碳負極材料市場關注度提升。磷碳負極材料在克比容量、材料加工性、壓實密度、快充能力等方面優于碳負極材料,有望成為第2代鈉離子電池負極材料,未來市場存在巨大發展潛力。
磷具有白磷、紅磷、黑磷、藍磷等多種同素異形體,其中紅磷具有價格便宜、儲量豐富、環境友好等優勢,是磷碳負極材料主要應用材料。根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年磷碳負極材料行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,近年來,隨著研究深入、國家政策扶持,具有更高附加值的黑磷成為鈉電負極材料研究熱點,但黑磷合成困難、價格昂貴,全球范圍內尚未實現規模化生產,受此限制,黑磷基磷碳負極材料研究及應用多停留在實驗室階段。
我國磷碳負極材料相關企業及研發單位有武漢固理新能源科技有限公司(固理新能源)、山東瑞豐玥能新材料有限公司(瑞豐玥能)、興發集團、中科院深圳先進技術研究院、清華大學、華為等。
固理新能源是一家專注于高容量鈉電負極磷碳材料研發的企業,在磷碳專利布局方面,目前固理新能源已擁有申請專利十余項,其中實用新型專利9項,發明專利4項。在產能端,固理新能源已建設完成磷碳材料噸級中試線,將在2024年完成千噸級磷碳材料產線建設,并實現小批量出貨。2024年,固理新能源完成數千萬元融資,融資將用于產品研發、產線搭建和團隊建設。
新思界
行業分析人士表示,相比于紅磷,黑磷具有更高載流子遷移率和帶隙可調控的特性,作為負極材料,其在鈉離子電池領域具有更廣闊應用前景。目前興發集團已開發出百公斤級黑磷生產設備、實現單次30公斤黑磷晶體規模化可控制備,這將進一步推動黑磷在鈉離子電池領域的應用,帶動磷碳負極材料技術升級和市場發展。