硬碳是經(jīng)高溫處理后無法石墨化的無定形碳，其內(nèi)部晶體排列無序、層間距大，孔隙結(jié)構(gòu)豐富，這種結(jié)構(gòu)特性使其成為鈉離子電池的理想負(fù)極材料。鈉離子半徑是鋰離子的1.3倍，傳統(tǒng)石墨負(fù)極因?qū)娱g距過小無法有效嵌入鈉離子，而硬碳的層間距和孔隙結(jié)構(gòu)可容納更多鈉離子，理論比容量達(dá)350-400mAh/g，顯著高于石墨負(fù)極的儲鋰容量。此外，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料在充放電過程中電極膨脹收縮均勻，循環(huán)壽命超8000次，且鈉枝晶可自溶于電解液，解決了快充時(shí)的安全隱患，支持高倍率充放電，進(jìn)一步提升了電池的可靠性和使用安全性。
當(dāng)前，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料廣泛應(yīng)用于大規(guī)模儲能和輕型動力兩大領(lǐng)域。在大規(guī)模儲能場景中，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料憑借低成本和長壽命的優(yōu)勢，成為風(fēng)電、光伏等可再生能源配套儲能系統(tǒng)的首選，能夠有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰、負(fù)荷平衡以及分布式家庭儲能等功能。輕型動力領(lǐng)域中，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料為低速電動車、電動兩輪車提供了成本可控且性能可靠的解決方案，同時(shí)也適用于工程機(jī)械的啟停電源、5G基站的備用電源等特種電源需求，滿足了多樣化的功率和能量要求。
近年來，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料已成為全球鈉離子電池負(fù)極的主流類別之一，且受益于全球能源轉(zhuǎn)型加速與鈉離子電池技術(shù)突破，全球市場規(guī)模不斷擴(kuò)張。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025年中國鈉離子電池硬碳負(fù)極材料市場專項(xiàng)調(diào)研及企業(yè)“十五五規(guī)劃”建議報(bào)告》顯示，2024年全球鈉離子電池用硬碳市場規(guī)模已達(dá)數(shù)億美元。市場中競爭格局呈現(xiàn)一超多強(qiáng)態(tài)勢，全球前三大廠商成都佰思格、日本可樂麗及中科海鈉合計(jì)占據(jù)大部分市場份額。其中，日本企業(yè)憑借石油基硬碳技術(shù)優(yōu)勢主導(dǎo)高端市場，中國企業(yè)則以生物基路線為核心，憑借成本優(yōu)勢在中低端市場快速擴(kuò)張，形成技術(shù)與成本兩大競爭維度。
中國市場負(fù)極材料以石墨為主，鈉離子電池硬碳負(fù)極材料由于生產(chǎn)成本較高且開發(fā)技術(shù)不足等原因，起步相對較晚，早期市場份額多被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。現(xiàn)階段，隨著國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)加碼，以及鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化需求的倒逼，杉杉股份、圣泉集團(tuán)、元力股份等本土企業(yè)加大研發(fā)投入，在生物基硬碳的前驅(qū)體篩選、熱解工藝優(yōu)化、表面改性等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)取得顯著突破，生產(chǎn)成本逐步下降，產(chǎn)品性能不斷提升。同時(shí)，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈配套不斷完善，從原料供應(yīng)、生產(chǎn)設(shè)備到下游應(yīng)用驗(yàn)證的產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步成型，硬碳產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性持續(xù)改善，不僅在國內(nèi)市場實(shí)現(xiàn)快速替代，部分企業(yè)的產(chǎn)品還已進(jìn)入國際供應(yīng)鏈，市場影響力穩(wěn)步提升。
新思界
行業(yè)分析人士表示，未來，隨著可再生能源發(fā)展，鈉離子電池因其資源豐富、成本低等優(yōu)勢，成為儲能的重要方向。鈉離子電池硬碳負(fù)極材料因其高儲鈉能力、良好循環(huán)性能和低成本，成為鈉離子電池首選，市場需求將持續(xù)擴(kuò)大。
關(guān)鍵字：
