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储能发展三步曲:21年行业启动年,22年订单兑现年,23年需求爆发年

日期:2023-02-17    来源:科Way  作者:沈润秋

国际储能网

2023
02/17
15:35
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关键词: 杉杉锂电 福布斯 新能源产业

近日,全球知名商业杂志《福布斯》发布中国内地城市2022年新晋独角兽名单(74家),其中上海共计15家,杉杉锂电赫然在列。杉杉锂电的上榜见证了带领杉杉从服装勇跨锂电池材料等新能源行业的郑永刚的成功。但令人惋惜的是,2月10日,这位集大智慧和大勇气于一身的杉杉品牌创始人因心脏病突发辞世,享年65岁。

数字时代,如果说半导体是所有电子产品的大脑,那么锂电池就是使之运转的动力之源。尽管锂电池发明在欧美,产业化于日本,但幸运的是,当前主导权在中国。

在全球“净零排放”目标的驱动下,道路交通领域电动化转型加速,得益于核心技术迅猛推进及政策扶持推动,中国新能源汽车产业飞速跃进,拉动锂动力电池需求高速增长。

目前我国锂动力电池产能已占全球约70%。据统计,2022年1-10月,我国锂动力电池装机量为224.2GWh,同比增长108.7%。到2024年,全球锂动力电池市场装机规模预计将从GWh(百万千瓦时)迈进TWh(亿千瓦时);到2030年将超过3TWh,其中,中国锂动力电池装机规模预计将占据全球约45%。

一辆新能源汽车能走多远、有多安全、可用多久,基本上由其“心脏”,即动力电池决定,而电池性能的优劣则取决于电池材料的特性。正因如此,电池材料越来越受业界和资本的关注,相关材料企业譬如杉杉科技,也借动力电池发展风口加速跑马圈地,发展壮大。

“杉杉科技一定能成为全球负极材料领导者”

“杉杉西服,不要太潇洒。”上世纪90年代,杉杉西服广告风靡一时。在当时的中国西服市场,杉杉品牌的市占率曾经高达37.4%,被称为“西装大王”。但鲜为人知的是,早在1999年,杉杉集团就已开始进军锂电池负极材料产业,向新材料新能源高科技企业转型。

如今,这家曾经的“潮牌”服装公司,已经成为全球最大的锂电正极、负极、电解液的综合材料供应商。位于浦东曹路的上海杉杉科技有限公司(以下简称“杉杉科技”)是杉杉股份旗下上海杉杉锂电材料科技有限公司的全资子公司。

公开资料显示,自1999年成立以来,杉杉科技始终深耕锂电池负极材料领域,如今在国内已处于第一梯队,拥有四家负极材料研发和生产企业,产品有人造石墨、天然石墨、硅基负极材料,以及硬碳和软碳两种新型负极材料。

其中,在人造石墨领域,杉杉科技已实现技术引领,且产量全球第一。据ICC鑫椤资讯数据,2022年,杉杉科技人造石墨负极出货量突破20万吨,蝉联全球出货量榜首;杉杉科技人造石墨负极产能在国内布局70万吨,全球布局排名第一。

杉杉科技的办公楼没有电梯,从底楼楼梯间去往四层的会议室时,一抬眼就看到雪白的墙上,挂着“杉杉科技一定能成为全球负极材料领导者”两行金色大字。杉杉科技董事长助理徐苑伍介绍说,这是公司刚成立时,集团主席郑永刚亲笔题写的,“杉杉当初从服装跨界锂电池材料,一方面是自身转型所需,另一方面也是想要打破日企对负极材料的垄断。”

20年前,锂电池主要用于便携式相机、随身听等数码产品,日本索尼已于1991年率先开始商业化生产锂电池,后来三洋发明铝壳方形电池,松下笔记本电池的圆柱形锂电池,日本整个锂电产业链蓬勃发展,日本负极材料占据了全球约90%的份额,而国内锂电产业才萌芽。

彼时,使用最多的负极材料是中间相碳微球(MCMB),锂电池的核心技术被日本大阪煤气公司所掌握。MCMB在当时售价高昂,每吨在60万元左右,是现在负极材料价格的十多倍。

但这一核心技术很快被辽宁鞍山热能研究院攻破。机缘巧合下,郑永刚发现了该项技术的商业价值。1999年杉杉股份以资金、鞍山热能研究院以“中间相碳微球”项目技术,共同投资成立杉杉科技。短短一年,杉杉科技便实现了年产200吨MCMB,并将其价格拉低至30万元/吨,杉杉科技作为中国第一家锂电池负极材料生产企业,实现了负极材料国产化,打开了中国负极材料走向世界的大门。

“杉”重水复终有路

千禧年后,锂电池下游应对电池能量密度和成本提出更高的要求,而MCMB克容量低、价格昂贵,难以满足两者所需,亟需开发新的碳负极材料。锂电下游应用需求方向的转向,使杉杉科技陷入发展的窘境。

就在此时,克容量相对较高、工序简单、价格便宜的改性天然石墨进入了锂电池厂商的视野。也是在这一时期,国内最早完成改性天然石墨负极的深圳贝特瑞新材料公司趁势崛起。

“杉杉科技一路走来确实有很多坎坷,在2006年前基本没怎么盈利。”据徐苑伍介绍,转折发生在2006年。

2005年杉杉科技成功开发了人造石墨负极材料FSN-1系列。这是国内首个以针状焦和沥青作为原料制成的人造石墨,可以弥补改性天然石墨结构不稳定、电解液兼容性差、易膨胀、循环寿命短、快速充放电能力较差的不足。

第二年,苹果智能手机带来了全新的理念和需求——为了让手机变得足够轻薄,苹果采用不可拆卸的内置电池,即软包电池。这是一种用较软的铝塑膜封装的电池,密封性不足,天然石墨膨胀较大,且与电解液的相容性不好导致产气,易造成铝塑膜破裂。而FSN-1简直就是为其量身定制!

成为ATL(苹果电池供应商)的负极材料供应商后,杉杉科技打响了在负极市场的名号,锂电池业务终于打开局面,开始盈利。

依托可控的造粒工艺和持续革新的包覆技术,杉杉科技2014年又开发了快充技术,于2015年成功运用于手机和无人机领域,并与华为等头部厂商合作开发快充产品,在快充领域积累了深厚的技术基础,也为三年后将快充技术率先应用于大动力领域奠定了坚实的基础。

机会总是留给有准备的人。对动力电池的提前布局更体现了杉杉科技对市场先机的洞悉。徐苑伍介绍,早在2014年,杉杉科技就已预判到动力电池市场即将爆发,“我们在5G进产业前就开始布局动力电池客户,包括LG、宁德时代等,我们很早就开始接触,他们最先应用在终端汽车上的动力电池负极多数是我们的人造石墨。”

杉杉科技董事长助理徐苑伍

同时布局的还有负极的产能。“一方面是以大型产业化、单一品种大量化来应对下游增长趋势,一方面也是希望借助规模效应来压低负极材料成本。”徐苑伍解释。

据高工锂电数据,2015年人造石墨负极均价从2011年的8.5万元/吨下降到5.4万元/吨。杉杉科技加速在全国布局产业基地。上海、宁波、郴州、湖州、宁德5个前期建立的基地只是布局了部分工序,但之后的包头青山、包头九原、眉山、云南、鄞州等已是全工序一体化基地。

“前期我们每个工厂做2-3个工序,运营成本很大。我们后来发现,从原料到成品全工序生产的一体化研发生产基地最利于大型产业化,最利于降低成本,也最高效。”徐苑伍说。

“我们的开发一直是多元化的”

纵观杉杉科技的每一次崛起,不难发现,新材料、新技术的开发在其中起着决定性的作用。MCMB打开中国负极制造走向世界的大门;FSN-1实现了人造石墨的强势崛起,经久不衰;数码类负极材料后来居上,2018年开始领先全球;预判动力电池崛起,提前布局,快充产品至今名声响亮。

20多年的起伏跌宕, 20多年的厚积薄发。今天的杉杉科技在创新上再次精彩亮相。伴随着新能源汽车的飞跃发展,如何应对续航里程和充电速度的焦虑,是车企、锂电材料行业共同迎战的难题,杉杉科技在这次挑战中游刃有余,高能量密度方案持续迭代,硅基负极开发应运而生;快充倍率不断攀升,杉杉快充产品表现强势。

此外,杉杉科技与石墨、石油焦打了23年的交道,但没有沉溺于这个熟悉的领域,在硬碳、软碳材料的开发上也积累了丰富的经验,如今硬碳材料实现吨级供货。

杉杉科技实验室一角

2022年6月,杉杉科技投资50亿元,在宁波鄞州建立年产4万吨锂电池硅基负极材料一体化基地。该项目建成后,年产值将超过100亿元,将成为杉杉科技第一个纯品高容量硅基负极材料研发生产基地。

从能量密度来说,硅基负极远高于人造石墨负极,因而可大大提高电动车的续航里程。但硅基负极易膨胀和失效,限制了它的产业化应用。

据徐苑伍介绍,早在10年前,杉杉科技就意识到人造石墨负极的局限,开始了对硅基负极的研究,目前已通过技术和工艺解决了这两个问题。

“材料必须先成熟,再应用到电芯上,电芯使用成熟后才能用到车上,所以材料的研发是需要时间周期的。其实我们的开发一直是多元化的,但在未成功之前都比较低调。”

有业内人士称,2023年是硅基负极量产的元年。这里固然有特斯拉的带动作用,其即将量产的4680电池,采用碳包覆氧化亚硅的技术方案,在人造石墨中加入10%的硅基材料。但头部负极企业如杉杉科技等对硅碳材料的提前布局,才是硅基负极能够量产的决定性因素。

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