华阳集团产业技术研究总院 主办
内刊
2023年4月17日
20期
Information dynamics of industry
产业信息动态
Contents
目 录
权威之声
能源安全事关全局。眼下正值迎峰度夏的准备阶段,今年夏季电力保供是否充足?在全球能源供应紧张的背景下,我国能源安全是否有保障?能源消费结构转型迫在眉睫,目前可再生能源发展遇到哪些瓶颈?
国家能源局相关负责人回应了上述关切的问题。
四方面发力保障能源安全
“当今世界不稳定、不确定、难预料因素增加,不断冲击全球能源供应链产业链稳定。去年以来,在全球能源供应紧张的形势下,我国以能源供给能力和质量的持续提升,实现了能源供应的量价齐稳。”国家能源局局长章建华说。
未来一段时间,能源消费还将保持刚性增长,新能源安全替代能力还没有完全形成,化石能源还需发挥兜底保障作用,部分能源技术装备尚存短板,极端天气对能源稳定供应的影响日益凸显,给能源安全带来了多重压力。
下一步,国家能源局将从四个方面着手保障能源安全。一是立足国内,多措并举增加能源供给能力,加强煤炭先进产能建设,加大油气资源勘探开发力度,加大清洁能源供给,加强能源储备能力建设。二是提升能源产业链自主可控水平,加强关键技术攻关,补齐产业链短板。三是推动能源低碳转型,建设新型能源体系,加快调整优化能源结构,使能源消费越来越多由非化石能源保障。四是强化能源安全风险的预测预警,继续制定和实施相关的能源保障预案,确保我国能源供应稳定。
国家能源局详解今年能源安全保障工作
来源: 国家能源局
权威之声
Voice of authority
会展信息
27
2023中国(厦门)国际太阳能光伏与智慧能源博览会
专业评论
20
为何钠离子电池没有火起来?
技术前沿
18
我国首个甲醇制氢加氢一体站投用
宏观政策
06
《固定资产投资项目节能审查办法》发布
权威之声
03
国家能源局详解今年能源安全保障工作
硅片产出持续增多,或将带动电池片、组件跟跌
行业聚焦
10
碳纤龙头:日本东丽公司(一)
16
权威之声
“当今世界不稳定、不确定、难预料因素增加,不断冲击全球能源供应链产业链稳定。去年以来,在全球能源供应紧张的形势下,我国以能源供给能力和质量的持续提升,实现了能源供应的量价齐稳。”国家能源局局长章建华说。
未来一段时间,能源消费还将保持刚性增长,新能源安全替代能力还没有完全形成,化石能源还需发挥兜底保障作用,部分能源技术装备尚存短板,极端天气对能源稳定供应的影响日益凸显,给能源安全带来了多重压力。
下一步,国家能源局将从四个方面着手保障能源安全。一是立足国内,多措并举增加能源供给能力,加强煤炭先进产能建设,加大油气资源勘探开发力度,加大清洁能源供给,加强能源储备能力建设。二是提升能源产业链自主可控水平,加强关键技术攻关,补齐产业链短板。三是推动能源低碳转型,建设新型能源体系,加快调整优化能源结构,使能源消费越来越多由非化石能源保障。四是强化能源安全风险的预测预警,继续制定和实施相关的能源保障预案,确保我国能源供应稳定。
迎峰度夏五处着手
“今年预计全国最大电力负荷将超过13.6亿千瓦,较去年有较大的增长。”国家能源局综合司司长梁昌新说,据研判,今年我国电力供应总体有保障,部分省份在高峰时段可能会出现用电紧张,国家能源局将加强统筹协调做好五方面工作。
一是抓好监测分析预警。做好电力供需形势常态化监测工作,迎峰度夏期间,按照“一省一策”抓好电力保供工作。汛前继续密切监测云南、贵州等地的来水情况及供需形势,充分考虑汛期来水的不确定性,提早准备迎峰度夏电力保供工作。
二是加大支撑性电源和输电通道建设投产。按照“适度超前、留有裕度”原则,督促各类电源迎峰度夏前投产发挥保供作用。其中,支撑性电源不少于1700万千瓦。持续优化区域主网架结构,增强应急保障能力。
三是确保电煤充足供应。重点保障电煤供应的量、质和价。督促指导地方加快建设煤矿手续的办理,推动已核准项目尽快开工建设,在建煤矿进一步优化工期安排,尽快投产达产。督促各省份密切跟踪电煤中长期合同协议保质保量签订和履约情况,积极做好督促落实和协调工作。
四是全力做好机组稳发满发工作。督促发电企业落实电煤、燃气的稳定供应,保质保量签订电煤和燃气的中长期合同协议,并加大力度监管履约情况。督促发电企业强化生产运行和设备的运维管理,坚决服从调度指令,确保发电机组顶得上、发得出、稳得住。
五是科学做好负荷管理工作。督促地方引导社会支持、理解、参与需求侧响应,进一步提升需求侧响应能力,有效消解高峰时段压力,督促地方进一步优化有序用电方案并精准细化执行。
可再生能源发展面临三个挑战
经过多年发展,我国已成为全球最大的可再生能源生产和消费国。当前,可再生能源发展还面临三方面挑战。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军介绍,第一个挑战体现在并网消纳方面,随着新能源快速发展,传统电力系统在规划建设、调度运行等方面已不能适应新能源大规模高比例发展要求,在局部地区新能源并网消纳压力比较大。
“要素保障是第二个挑战。”李创军说,新能源发展土地需求大,要实现可再生能源大规模发展,需要在用地用海、生态环保等方面进一步与相关部门加大政策衔接协调力度。
第三个挑战是消费利用。为积极适应能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的新要求,需要进一步引导全社会消费利用可再生能源的主动性。
针对上述挑战,国家能源局将加快新型电力系统建设。统筹电力系统的安全稳定运行,提升电力系统调节能力和灵活性。完善绿色电力证书交易制度,抓紧出台可再生能源绿证全覆盖、促进可再生能源电力消费的相关政策,明确绿证的权威性、通用性、唯一性和主导性,扩大绿证核发和交易范围,推动绿证核发全覆盖。
权威之声
四方面发力保障能源安全
“今年预计全国最大电力负荷将超过13.6亿千瓦,较去年有较大的增长。”国家能源局综合司司长梁昌新说,据研判,今年我国电力供应总体有保障,部分省份在高峰时段可能会出现用电紧张,国家能源局将加强统筹协调做好五方面工作。
一是抓好监测分析预警。做好电力供需形势常态化监测工作,迎峰度夏期间,按照“一省一策”抓好电力保供工作。汛前继续密切监测云南、贵州等地的来水情况及供需形势,充分考虑汛期来水的不确定性,提早准备迎峰度夏电力保供工作。
二是加大支撑性电源和输电通道建设投产。按照“适度超前、留有裕度”原则,督促各类电源迎峰度夏前投产发挥保供作用。其中,支撑性电源不少于1700万千瓦。持续优化区域主网架结构,增强应急保障能力。
三是确保电煤充足供应。重点保障电煤供应的量、质和价。督促指导地方加快建设煤矿手续的办理,推动已核准项目尽快开工建设,在建煤矿进一步优化工期安排,尽快投产达产。督促各省份密切跟踪电煤中长期合同协议保质保量签订和履约情况,积极做好督促落实和协调工作。
四是全力做好机组稳发满发工作。督促发电企业落实电煤、燃气的稳定供应,保质保量签订电煤和燃气的中长期合同协议,并加大力度监管履约情况。督促发电企业强化生产运行和设备的运维管理,坚决服从调度指令,确保发电机组顶得上、发得出、稳得住。
五是科学做好负荷管理工作。督促地方引导社会支持、理解、参与需求侧响应,进一步提升需求侧响应能力,有效消解高峰时段压力,督促地方进一步优化有序用电方案并精准细化执行。
可再生能源发展面临三个挑战
经过多年发展,我国已成为全球最大的可再生能源生产和消费国。当前,可再生能源发展还面临三方面挑战。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军介绍,第一个挑战体现在并网消纳方面,随着新能源快速发展,传统电力系统在规划建设、调度运行等方面已不能适应新能源大规模高比例发展要求,在局部地区新能源并网消纳压力比较大。
“要素保障是第二个挑战。”李创军说,新能源发展土地需求大,要实现可再生能源大规模发展,需要在用地用海、生态环保等方面进一步与相关部门加大政策衔接协调力度。
第三个挑战是消费利用。为积极适应能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的新要求,需要进一步引导全社会消费利用可再生能源的主动性。
针对上述挑战,国家能源局将加快新型电力系统建设。统筹电力系统的安全稳定运行,提升电力系统调节能力和灵活性。完善绿色电力证书交易制度,抓紧出台可再生能源绿证全覆盖、促进可再生能源电力消费的相关政策,明确绿证的权威性、通用性、唯一性和主导性,扩大绿证核发和交易范围,推动绿证核发全覆盖。
矿手续的办理,推动已核准项目尽快开工建设,在建煤矿进一步优化工期安排,尽快投产达产。督促各省份密切跟踪电煤中长期合同协议保质保量签订和履约情况,积极做好督促落实和协调工作。
四是全力做好机组稳发满发工作。督促发电企业落实电煤、燃气的稳定供应,保质保量签订电煤和燃气的中长期合同协议,并加大力度监管履约情况。督促发电企业强化生产运行和设备的运维管理,坚决服从调度指令,确保发电机组顶得上、发得出、稳得住。
五是科学做好负荷管理工作。督促地方引导社会支持、理解、参与需求侧响应,进一步提升需求侧响应能力,有效消解高峰时段压力,督促地方进一步优化有序用电方案并精准细化执行。
可再生能源发展面临三个挑战
经过多年发展,我国已成为全球最大的可再生能源生产和消费国。当前,可再生能源发展还面临三方面挑战。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军介绍,第一个挑战体现在并网消纳方面,随着新能源快速发展,传统电力系统在规划建设、调度运行等方面已不能适应新能源大规模高比例发展要求,在局部地区新能源并网消纳压力比较大。
“要素保障是第二个挑战。”李创军说,新能源发展土地需求大,要实现可再生能源大规模发展,需要在用地用海、生态环保等方面进一步与相关部门加大政策衔接协调力度。
第三个挑战是消费利用。为积极适应能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的新要求,需要进一步引导全社会消费利用可再生能源的主动性。
针对上述挑战,国家能源局将加快新型电力系统建设。统筹电力系统的安全稳定运行,提升电力系统调节能力和灵活性。完善绿色电力证书交易制度,抓紧出台可再生能源绿证全覆盖、促进可再生能源电力消费的相关政策,明确绿证的权威性、通用性、唯一性和主导性,扩大绿证核发和交易范围,推动绿证核发全覆盖。
可再生能源发展面临三个挑战
经过多年发展,我国已成为全球最大的可再生能源生产和消费国。当前,可再生能源发展还面临三方面挑战。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军介绍,第一个挑战体现在并网消纳方面,随着新能源快速发展,传统电力系统在规划建设、调度运行等方面已不能适应新能源大规模高比例发展要求,在局部地区新能源并网消纳压力比较大。
“要素保障是第二个挑战。”李创军说,新能源发展土地需求大,要实现可再生能源大规模发展,需要在用地用海、生态环保等方面进一步与相关部门加大政策衔接协调力度。
第三个挑战是消费利用。为积极适应能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的新要求,需要进一步引导全社会消费利用可再生能源的主动性。
针对上述挑战,国家能源局将加快新型电力系统建设。统筹电力系统的安全稳定运行,提升电力系统调节能力和灵活性。完善绿色电力证书交易制度,抓紧出台可再生能源绿证全覆盖、促进可再生能源电力消费的相关政策,明确绿证的权威性、通用性、唯一性和主导性,扩大绿证核发和交易范围,推动绿证核发全覆盖。
迎峰度夏五处着手
宏观政策
宏观政策
宏观政策
MACROPOLICY
来源:国家发改委
《固定资产投资项目节能审查办法》发布
导言
为全面贯彻党的二十大精神,完善能源消耗总量和强度调控,进一步促进固定资产投资项目科学合理利用能源,近日,国家发展改革委修订印发《固定资产投资项目节能审查办法》(国家发展和改革委员会令2023年第2号,以下简称《办法》),自2023年6月1日起施行。
修订印发《办法》是贯彻落实党中央、国务院决策部署的一项重要工作,有利于进一步提升节能审查工作效能,将对各地区扎实有序推进节能降碳工作形成有力支撑。《办法》加强与能源消耗总量和强度调控政策的有效衔接,突出重点控制化石能源消费的导向,补充完善节能审查变更、节能验收、不单独进行节能审查项目条件等制度要求,调整优化省级节能审查权限、强化节能审查服务指导等重点环节,并进一步加强节能审查事中事后监管,明确了相关违法违规行为的法律责任。
下一步,国家发展改革委将会同有关方面持续加强工作指导和监督管理,推动地方和项目建设单位落实好《办法》要求,切实发挥好节能审查能效源头把关作用,推动提高新上项目能效水平,坚决遏制高耗能高排放低水平项目盲目发展,加快经济社会发展全面绿色转型步伐。
《办法》自2023年6月1日起施行,原《固定资产投资项目节能审查办法》(国家发展和改革委员会令2016年第44号)同时废止。
三、进一步提升节能审查工作实效
此次《办法》修订的主要特点之一是更加注重提升节能审查工作的质量和效率,提高节能审查制度的可操作性、合理性、科学性和规范性。一方面,《办法》在全面总结原办法实践经验的基础上,厘清各相关方面的职责任务,对节能审查工作管理职责、管理任务、管理要求等作出了更加详细、具体的规定,补充跨区域和打捆项目节能审查、数据调度、建设单位出具书面承诺等管理规定,使节能审查工作更加科学规范、更加有序顺畅。另一方面,《办法》调整优化省级节能审查管理权限,明确项目年综合能源消费量10000吨标准煤及以上的项目由省级节能审查机关负责,并细化了对不单独进行节能审查项目的要求,补充了实施区域节能审查等规定。相关修订内容充分体现了“抓大放小”,突出了“管精管好”,有利于提高节能审查工作效率,有效促进固定资产投资落地见效。
四、加强事中事后监管
固定资产投资项目节能审查意见是项目开工建设、竣工验收和运营管理的重要依据,在提高新建项目能效水平、确保项目符合节能降碳有关政策要求等方面发挥了重要作用。但从地方实践看,节能审查制度在实际执行过程中还存在一些问题,比如有的项目不落实节能审查意见要求、未按规定进行节能验收等,这都加大了节能降碳工作的推进难度。《办法》坚持问题导向,突出闭环管理,加强事中事后监管,进一步明确节能验收程序和内容,规定节能审查机关会同相关行业主管部门组织对项目节能审查意见落实、节能验收等情况进行监督检查,并将节能审查实施情况作为节能监察和节能目标责任评价考核的重点内容。在此基础上,《办法》还明确了未批先建、未按规定进行节能验收等违法违规行为的法律责任,将进一步提升节能审查制度监管效能,有效遏制“两高一低”项目盲目发展。
总的看,《办法》充分体现了新形势新任务新要求下节能降碳工作的新特点,作为一名多年从事节能审查相关工作的咨询工作者,我相信《办法》将能够有效指导各有关方面有力有序开展相关工作,推动节能审查制度落地落实,为我国绿色低碳高质量发展提供有力支撑。(作者:张英健 中国国际工程咨询有限公司资环业务部主任)
我国固定资产投资项目数量庞大、涉及领域广,在经济社会发展中占据重要地位,是全社会能源消费增量的主要来源之一。节能审查制度是促进固定资产投资项目科学合理利用能源、提高能源利用效率的源头性举措,也是遏制高耗能高排放低水平项目盲目发展的重要抓手。近日,国家发展改革委在深入调查研究、广泛听取意见的基础上修订出台了《固定资产投资项目节能审查办法》(国家发展和改革委员会令2023年第2号,以下简称《办法》),具有很强的指导性和可操作性,对加强节能审查制度能效源头把关作用、加快发展方式绿色转型、积极稳妥推进碳达峰碳中和具有重要意义。
一、强化节能降碳工作制度保障
节约资源是我国的基本国策。习近平总书记对此高度重视,要求推动能源消费革命,抑制不合理能源消费,有效落实节能优先方针,把节能贯穿于经济社会发展全过程和各领域。作为国家节能制度的重要组成部分,节能审查制度是严把固定资产投资项目能效准入关的重要举措。自制度实施以来,为深入开展节能工作提供了重要保障,在提高能源利用效率、优化产业结构、促进各领域高质量发展、推广应用先进节能技术和高效节能产品设
解读
宏观政策
宏观政策
在提高新建项目能效水平、确保项目符合节能降碳有关政策要求等方面发挥了重要作用。但从地方实践看,节能审查制度在实际执行过程中还存在一些问题,比如有的项目不落实节能审查意见要求、未按规定进行节能验收等,这都加大了节能降碳工作的推进难度。
《办法》坚持问题导向,突出闭环管理,加强事中事后监管,进一步明确节能验收程序和内容,规定节能审查机关会同相关行业主管部门组织对项目节能审查意见落实、节能验收等情况进行监督检查,并将节能审查实施情况作为节能监察和节能目标责任评价考核的重点内容。在此基础上,《办法》还明确了未批先建、未按规定进行节能验收等违法违规行为的法律责任,将进一步提升节能审查制度监管效能,有效遏制“两高一低”项目盲目发展。
总的看,《办法》充分体现了新形势新任务新要求下节能降碳工作的新特点,作为一名多年从事节能审查相关工作的咨询工作者,我相信《办法》将能够有效指导各有关方面有力有序开展相关工作,推动节能审查制度落地落实,为我国绿色低碳高质量发展提供有力支撑。(作者:张英健 中国国际工程咨询有限公司资环业务部主任)
备等方面发挥了重要作用,取得了显著成效。“十四五”以来,党中央、国务院对节能工作作出一系列新的部署安排,对节能审查工作提出了新的更高要求。修订出台《办法》是进一步加强节能审查制度源头把关作用的必然选择,有利于为我国节能降碳工作提供更加有力的制度保障,更好支撑发展方式绿色转型。
二、主动适应碳达峰碳中和新形势新要求
党的二十大报告强调,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。《办法》主动适应新形势新要求,对相关内容进行了修订完善。一是在节能报告编制和审查中增加项目单位产品化石能源消耗、单位增加值(产值)化石能源消耗、化石能源和原料用能消费量、可再生能源消费量和供给保障情况等内容,充分体现了有效增强能源消费总量管理弹性、重点控制化石能源消费等新要求,有利于提高能源产出率,保障高质量发展合理用能需求。二是对于具备碳排放统计核算条件的项目,《办法》提出应在节能报告中增加碳排放量、碳排放强度、降碳措施、碳排放情况对所在地完成降碳目标任务的影响,从源头推进节能降碳,为能耗“双控”逐步转向碳排放总量和强度“双控”奠定了工作基础。一步加强节能审查制度源头把关作用的必然选择,有利于为我国节能降碳工作提供更加有力的制度保障,更好支撑发展方式绿色转型。
三、进一步提升节能审查工作实效
此次《办法》修订的主要特点之一是更加注重提升节能审查工作的质量和效率,提高节能审查制度的可操作性、合理性、科学性和规范性。一方面,《办法》在全面总结原办法实践经验的基础上,厘清各相关方面的职责任务,对节能审查工作管理职责、管理任务、管理要求等作出了更加详细、具体的规定,补充跨区域和打捆项目节能审查、数据调度、建设单位出具书面承诺等管理规定,使节能审查工作更加科学规范、更加有序顺畅。另一方面,《办法》调整优化省级节能审查管理权限,明确项目年综合能源消费量10000吨标准煤及以上的项目由省级节能审查机关负责,并细化了对不单独进行节能审查项目的要求,补充了实施区域节能审查等规定。相关修订内容充分体现了“抓大放小”,突出了“管精管好”,有利于提高节能审查工作效率,有效促进固定资产投资落地见效。
四、加强事中事后监管
固定资产投资项目节能审查意见是项目开工建设、竣工验收和运营管理的重要依据,在
行业聚焦
行业聚焦
碳纤龙头:日本东丽公司(一)
近日,东丽工业株式会社(日本东京)发布了中期管理计划“AP-G2025项目”文件,概述了其2023-2025财政年度的企业战略。在该文件中,东丽概述了其提供创新技术和先进材料的愿景,为包括可持续性在内的全球挑战提供解决方案。在该公司2022年2.51万亿日元(190亿美元)的收入中,其碳纤维复合材料业务排名第三,仅次于纤维与纺织品和高性能化学品,贡献了2820亿日元(20亿美元)。东丽碳纤维产能见下图:
来源: 材料委天津院公众号
行业聚焦
INDUSTRY FOCUS
据报道,东丽是世界领先的碳纤维制造商,通过在日本、法国、韩国、匈牙利、墨西哥和美国的工厂生产近5.8万吨常规丝束和大丝束碳纤维。此外,据报道,东丽公司控制着全球聚丙烯腈(PAN)纤维市场50%以上的份额,而历史上生产1磅碳纤维则需要超过2磅的PAN。
的PAN。
东丽还通过其TorayAdvancedComposites(荷兰Nijverdal和美国加利福尼亚州MorganHills)子公司销售预浸料和热塑性复合材料。
众所周知,日本碳纤维产业全球领先。日本东丽、东邦、三菱丽阳等巨头基本垄断了全球碳纤维技术。其中,东丽占据全球碳纤维市场三成份额,地位举足轻重。今天就了解一下世界头号碳纤维生产商——日本东丽。
日本东丽发展历程
19世纪末,碳纤维走进了人们的视野。托马斯·爱迪生和约瑟夫·斯旺将木棉和竹燃烧后制成的碳纤维作为灯丝,从而发明了电灯。但随着钨灯丝的出现,碳纤维淡出了人们的视野。
20世纪50年代,美国寻找一种耐烧蚀材料用于航天飞机,耐高温、强度高的碳纤维再次进入人们的视野。美国联合碳化物公司开始用粘胶丝作为前驱体生产碳纤维。与此同时,日本大阪工业研究所的近藤昭男也在进行碳纤维的研究。近藤昭男使用聚丙烯腈(PAN)作为前驱体制造碳纤维。研究结果显示,PAN前驱体制造的碳纤维强度和模量远远高于粘胶基。
1959年,近藤昭男将碳纤维的研究结果申请了专利。之后,他又将这项技术授权给日本东丽公司。
碳纤维因强度高、重量轻的特点,早期主要的市场定位一直是航空领域。而欧洲和美国的碳纤维厂商已经将航空领域市场占领,美国的碳纤维出口量大,几乎没有日本公司的立足之地。就在所有人的目光都在美国航空业和军工市场时,日本企业的碳纤维瞄向了体育休闲用品市场。
1972年,来自美国的弗拉德发现使用碳纤维球杆可以将高尔夫球击出比铁杆多30码的距离。碳纤维球杆备受日本球手的欢迎,之后碳纤维的应用迅速扩展到网球拍、滑雪杆和其他体育用品领域。
东丽公司以生产合成纤维起家,其中就包括用于生产碳纤维的PAN原丝。
20世纪60年代,东丽在获取近藤昭男的专利技术后开始研究碳纤维,并于1971年建成了一个小型试验工厂,当年即实现碳纤维ToracaT300的量产。
1974年Toraca市场部建立。东丽的第一款碳纤维产品是钓鱼竿。体育用品市场上的成功带来了东丽碳纤维业务的爆发,东丽公司的市场份额开始扩大。
虽然有钓鱼竿或者高尔夫球杆等的市场需求,但东丽一直没有实现盈利。东丽在碳纤维事业上花了超过1400亿日元从事研究开发,一直都处于亏损状态。实际上,美国杜邦和德国巴斯夫等也曾经想要开发碳纤维,但因为亏损的缘故,都没有坚持下来。东丽虽然牺牲了短期的收益,但是培育出了他人无法企及的业绩。
1970年,东丽与美国联合碳化物公司签署合作协议,获得美国联合碳化物公司的碳化技术,美国联合碳化物公司则代理东丽的碳纤维产品,T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后,东丽已成为美国碳纤维市场的霸主。
1975年,东丽的碳纤维应用在波音737的次承力部件。自此,东丽与波音两家公司开始了长期合作。1990年,一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。同时,东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar,东丽拥有其35%的股份。1987年,东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。
20世纪80年代末期,Toraca碳纤维利润达到顶峰。随着日本经济在90年代陷入萧条,Toraca碳纤维销售也一落千丈,1993年碳纤维业务差点被卖出去。但是东丽公司没有动摇。他们改变策略,直接投资设立工厂,来加强与波音的合作。
几番寒冬过后,东丽和它的碳纤维迎来了明媚的春天。
从20世纪90年代中期,世界碳纤维的消费量以每年15%的速率增长。波音和空客相继推出787和A350,新机型均采用碳纤维复合材料作为主承力部件,碳纤维复合材料用量达到50%。
随着产能的释放,碳纤维价格下降,出现了包括风力发电和汽车改装在内的新兴市场。
2011年,东丽与戴姆勒公司合资建厂来生产碳纤维部件,当年便进入了稳定的盈利期。
如今,东丽已成为世界第一大碳纤维生产商,牢牢掌控着世界高端碳纤维需求的市场份额。
行业聚焦
行业聚焦
功带来了东丽碳纤维业务的爆发,东丽公司的市场份额开始扩大。
虽然有钓鱼竿或者高尔夫球杆等的市场需求,但东丽一直没有实现盈利。东丽在碳纤维事业上花了超过1400亿日元从事研究开发,一直都处于亏损状态。实际上,美国杜邦和德国巴斯夫等也曾经想要开发碳纤维,但因为亏损的缘故,都没有坚持下来。东丽虽然牺牲了短期的收益,但是培育出了他人无法企及的业绩。
1970年,东丽与美国联合碳化物公司签署合作协议,获得美国联合碳化物公司的碳化技术,美国联合碳化物公司则代理东丽的碳纤维产品,T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后,东丽已成为美国碳纤维市场的霸主。
1975年,东丽的碳纤维应用在波音737的次承力部件。自此,东丽与波音两家公司开始了长期合作。1990年,一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。同时,东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar,东丽拥有其35%的股份。1987年,东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。
20世纪80年代末期,Toraca碳纤维利润达到顶峰。随着日本经济在90年代陷入萧条,Toraca碳纤维销售也一落千丈,1993年碳纤维业务差点被卖出去。但是东丽公司没有动摇。他们改变策略,直接投资设立工厂,来加强与波音的合作。
几番寒冬过后,东丽和它的碳纤维迎来了明媚的春天。
从20世纪90年代中期,世界碳纤维的消费量以每年15%的速率增长。波音和空客相继推出787和A350,新机型均采用碳纤维复合材料作为主承力部件,碳纤维复合材料用量达到50%。
随着产能的释放,碳纤维价格下降,出现了包括风力发电和汽车改装在内的新兴市场。2011年,东丽与戴姆勒公司合资建厂来生产碳纤维部件,当年便进入了稳定的盈利期。如今,东丽已成为世界第一大碳纤维生产商,牢牢掌控着世界高端碳纤维需求的市场份额。
10年复10年,东丽何以坚持?
开发出一种商业化材料无疑需要一定的时间甚至是漫长的时间。例如,东丽从1961年开始研究碳纤维,并在10年后,完成了量产的制造设备并实现商业化,可以说从“0”到“1”已经实现。
然而市场并没有预想的那么美,昂贵的制造成本,导致销售根本就是一件困难事情。如何从“1”到“100”成为碳纤维产业最初的共同问题,海外许多化学公司都纷纷取消了碳纤维的开发或减少了研发投入,其中也包括美国杜邦和德国巴斯夫等大企业。
东丽几代社长却都选择了牺牲短期的收益,不断地投入与开展相关工作,并开发出了钓鱼竿和高尔夫球杆应用业务,同时长期开拓碳纤维在航空业中的应用。如今这些纤维已在波音787等各种飞机上广泛使用,同时汽车领域以及新型家电领域,也都开始应用起来。东丽的碳纤维事业从连续亏损,并消耗千亿科研经费,到订单金额万亿计算,花费了50多年时间。
这种发现材料价值的能力以及坚持到底的强烈意志是东丽的研发优势,也是真正的创新得以诞生的背景因素。此外,无论经济形势如何跌宕起伏,企业的管理层都会不断地进行研发投入,许多年以来东丽的研发支出占销售百分比一直未出现重大变化。这也就给予研究人员充分的优良环境,专心耕耘的信心。
成功绝非偶然
在意识到碳纤维未来巨大市场潜力后,东丽选定了碳纤维事业,之后不管有多困难,都铁了心咬咬牙坚持下来,一直走到今天成为碳纤维的霸主。
为何东丽独具慧眼?
1970年,东丽与联合碳化物公司签署合作协议,获得联合碳化物公司的碳化技术。联合碳化物公司代理东丽的碳纤维产品,T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后,东丽开始自由在美国销售碳纤维。而到了1975年,东丽的碳纤维开始应用在波音737的次承力部件,意味着东丽与波音也早早的开始长期合作。1990年,一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。
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同时,东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar,东丽拥有其35%的股份。1987年,东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。在20世纪80年代末期,Toraca碳纤维利润达到顶峰。之后“失去的十年”萧条到来,Toraca碳纤维销售一落千丈。1993年碳纤维业务差点被卖出去。
从20世纪90年代中期,世界碳纤维的消费量每年15%的速率增长。东丽集团改变策略,直接投资设立工厂,以加强与波音公司的联系以及合作。预浸料工厂就设在美国华盛顿州西部港口塔科马港,碳纤维工厂设在阿拉巴马州的迪凯特。如今波音787,整体结构材料的一半左右,将使用碳纤维强化树脂;从而实现机体的轻量化,大约可以节约20%的燃油消耗。
回望过去,似乎东丽在选择与波音合作的时候开始,就已经预见了碳纤维新材料可以带来的节能低碳效果并在航空领域大展身手。而到2014年仅与波音一家的订单金额,就高达1万亿日元。
随着产能的释放,碳纤维价格下降刺激了消费需求,随后出现新兴市场包括风力发电和汽车改装。2011年,东丽与戴姆勒公司建合资工厂来生产碳纤维部件,并且进入了稳定的盈利期。
不断创新的东丽,拥有强大组织力量
东丽技术研发的另一大特色是通过不同领域和文化的密切融合来创造新价值。东丽已经将其所有的研发职能集中在“技术中心”这样一个组织中。通过使许多领域的专家汇聚在这个统一的研发组织内,同时也能使公司积极利用许多领域的技术和知识来解决单个业务领域中的问题,从而展现出强大的综合实力。
而东丽的核心技术是什么呢?
东丽集团是一家综合性化工集团企业,在全球26个国家和地区进行着事业运作。东丽集团将纳米技术融入其事业领域之中,并将有机合成化学,高分子化学和生物技术作为其核心
核心技术。
除了作为东丽之根基的纤维及纺织品,塑料及化成品事业之外,东丽同时推进着其他全球重要事业领域,诸如IT相关产品,碳纤维复合材料,医药和医疗产品,环境与工程包括水处理等事业的发展。
东丽几年来正在通过“技术中心”,进行技术整合,并期待实现“绿色创新”和“生命创新”(东丽近几年专注的领域);同时研发费用方面,还是一如既往的大手笔,3年计划研发经费1800亿,其中50%将用于“绿色创新”研发,20%用于“生命创新”研发。
东丽的加点“·”文化
东丽集团在研究与开发的命题中,并不把研究开发,略写成研发二字,而一定要加上一点,“研究-开发”,以示区别。
研究与开发是相似但是不同的概念。研究的基本是不断地尝试,实验,论证,所以并不知道什么时候能出什么样的结果;而开发的基本是已经定义产品概念,制定方案,解决课题,实现产品。
作为一个研究人员,总是不断尝试新的想法,并证明错误,而在这许许多多的错误中,发现规律,并最终实现某种用途。所以对于研究,即使挑战失败,东丽集团都是给予肯定,并且坚持研究路线的发展,如此的加点手法,也是让技术人员满怀信心,不畏困难敢于挑战。
科研要做就是10年,20年甚至30年。
正如东丽现任CTO阿部晃一描述的那样,东丽自创业以来,就始终坚持“研究与技术开发并重,打造东丽辉煌”的企业理念,不断地将先进材料的研究与技术开发向前推进。而先进的材料必定引领崭新的高端产业。
基础材料可能不显露在外表,但是却被应用到最终产品里面。比如高分子合成材料的发明,最终衍生出化纤产业,树脂产业等等;半导体的发明,延伸到晶体管以及现代IT产业。所以当碳纤维复合材料真正实现普及的话,除了对飞机行业的改变,还将带来各行各业的全新改变,成就新的价值。常年的坚持和不断地科研,才最终实现了伟大的技术革新。东丽碳纤维事业的发展史,也就很好地证明了这一点。给技术寻找一个好的用途方向,就需要创意来改变。东丽技术也玩跨界,并带来全新价值。2000年与优衣库合作,通过改变服装纤维材料,实现功能材料,一改优衣库平民价格服装的一般认识,而是让消费者发现,价格实惠的背后,还有这样的高科技应用。2003年“HEATTECH”系列大获成功,企业双赢局面。为此去年10月在纽约,两家企业还共同举办来了主题展览会。(待续)
行业聚焦
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硅片产出持续增多,或将带动电池片、组件跟跌
来源:集邦咨询
本周硅料价格延续下跌,成交价格区间逐渐拉大。单晶复投料主流成交价格为198元/KG,单晶致密料的主流成交价格为195元/KG。本周4月硅料集中签单期逐步进入尾声,市场成交相对活跃,尽管硅片拿货较为积极,但硅料整体供应充足,整体库存相对持平,硅料价格保持下跌态势;硅料成交价格区间逐渐拉大,一方面二三线料企出货意愿增强,与一线料企价差有扩大趋势;另一方面高品质硅料与低品质硅料价格拉开差距。目前料企大多执行每周议价策略,拉晶端持续压价,预计本月硅料价格仍将保持下跌态势。
硅料
硅片
本周硅片价格小幅下跌,M10主流成交价格为6.4元/片,G12主流成交价格为8.05元/片。本周中环公布新一轮牌价,与上次报价相比,不同厚度的210硅片均下调0.15元/片,而不同厚度的182硅片上调幅度为0.12元/片~0.18元/片,两种尺寸硅片报价趋势出现背离,主要是为提升210产品市场竞争力。
硅片供给逐渐增多,相较下游电池片采购需求,已有部分库存出现,且目前切片速度不及拉棒,硅棒大量堆积在切片厂,预计硅片产出仍会持续大量释放,短期内硅片库存或将逐步加大,价格有望保持下跌态势。
电池片
本周电池片价格继续持稳,并未跟随上游硅片价格涨跌。M10电池片主流成交价为1.08元/W,G12电池片主流成交价为1.1元/W。本月电池片维持高排产,充分满足下游组件需求,且上游硅片产出逐渐富余,供应无虞,供需双方表现均比较平稳,电池片价格也维持平稳;本周虽上游硅片出现降价趋势,但反映到电池片环节仍需时间,预计随着硅片价格的持续下降,电池片价格也将跟随下降。
组件
本周组件价格下降明显,182单晶单面PERC组件主流成交价为1.67元/W,210单晶单面PERC组件主流成交价为1.68元/W,182双面双玻单晶PERC组件成交价为1.69元/W,210双面双玻单晶PERC组件主流成交价为1.7元/W。
本周组件市场成交价格较为混乱,个别龙头企业招投标价格拉低市场整体报价,组件企业订单竞争激烈,价格持续分化,一线厂家订单较好,二三线企业为抢夺订单,投标价格持续下探;虽4月多项终端项目进场,但整体来看终端需求仍不及预期,且随着上游硅片、电池片环节价格的走跌,成本下降叠加终端持续压价,预计后期组件价格仍有走跌可能。
辅材方面,本周玻璃价格维持稳定,3.2mm厚度的玻璃主流价格为26元/㎡,2.0mm厚度的玻璃主流价格为18.5元/㎡左右;本周组件采购需求较为稳定,出货情况较为乐观,库存水平持续下降,玻璃价格保持稳定态势。
技术前沿
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据中国石化新闻办消息,我国首个甲醇制氢加氢一体站投用,该站是由中石化燃料油公司大连盛港油气氢电服“五位一体”综合加能站升级而来,每天可产出1000公斤99.999%高纯度氢气。该制氢装置占地面积小、项目建设周期短,生产过程绿色环保,综合考虑制、储、运成本,相比加氢站传统用氢方式成本可降低20%以上,将成为我国低成本加氢站的示范样本,引领我国氢能产业发展。
甲醇制氢是制氢的一种技术路线。我国是世界上最大的甲醇生产国,占全球甲醇产能的60%,甲醇来源丰富、成本低廉,常温常压下作为液体便于储存和运输。与工业制氢等其他制氢方式相比,甲醇制氢能耗低且成本较低。
当前,氢气的储存和运输是制约氢能产业发展的关键环节。我国加氢站主要依靠长管拖车进行运输,受设备影响造成氢气运输能力低、成本高、装卸时间长且综合能效低。中国石化甲醇现场制氢项目提供了一个可行的“解题之策”。
模块化建站模式,易于推广复制。该座站内甲醇制氢加氢装置产氢能力为每小时500标准立方米,建设采用“撬块化建站模式”,场地利用率为全国最高,主体装置占地仅64平方米,而同等制氢规模的传统设备占地面积超500平方米,项目布局方便且建设周期短,有利于推广复制。同时,由于甲醇成本较低,且运输更加方便、经济,站内制氢加氢降低了储氢能力的要求,综合考虑制、储、运成本,该项目用氢成本大幅度降低。
大连盛港综合加能站处于大连自贸片区,中国石化燃料油公司已在大连自贸片区建成两座油气氢电服“五位一体”综合加能站,并有6座启动开工建设。大连自贸片区已全面布局氢气制、储、运、加、用等环节,构建起包括氢气制取、氢能装备制造、氢燃料电池及其配套零部件、氢燃料电池整车、氢能分布式电源及氢能技术研发检测等在内的氢能产业生态链。该项目的成功投用将有力带动片区氢能装备制造产业进一步发展,也为在全国范围内加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络提供了可复制、可推广的经验。
项目采用中国石化自主研发的分布式甲醇制氢系统,包含甲醇重整、催化氧化、过程强化、系统集成等多项自主创新成果。系统制氢效率达到全国领先水平,利用中国石化石油化工科学研究院配套研发的RSR-501新型甲醇重整催化剂和CCC-101/102催化氧化催化剂,可以有效解决传统催化剂金属团簇晶粒尺寸与稳定性的矛盾,大幅提升原料的利用效率。系统自动化、智能化水平同样达到国内领先,通过石科院自主研发的工艺和技术,可实现一键开停车、云端监控等智能化操作。同时,该系统环保性能优异,生产过程中无固废影响、无废水外排、无尾气污染。在满足加氢站内安全和运营控制要求的前提下,与国内同类运行装置相比能耗更低、甲醇消耗更少,节能及经济效益显著。
中国石化燃料油销售有限公司执行董事、党委书记杨军泽表示,中国石化甲醇制氢加氢一体站的正式运营,证明了分布式甲醇制氢是我国加氢站可持续发展的有效路径,为我国氢能产业跨越式发展,提供了安全可靠、绿色智能、集约高效的“石化方案”,将对降低氢气成本、大规模推广应用具有积极贡献。
据悉,由中国石化牵头组建的北方氢谷职业技能培训学校于2月14日在大连揭牌成立,学校将作为国家氢能产业的制、储、运、用、产、学、研“全链条单位”,致力于培养氢能技术和技能人才,为能源转型提供强有力的人才支撑。中石化大连氢能装备产业园同步签约。
近年来,中国石化致力于打造中国第一氢能公司,引领我国氢能产业链高质量发展。公司聚焦氢能交通和绿氢炼化两大领域,大力发展氢能一体化业务。氢能交通方面,在全国先后建成9个氢燃料电池供氢中心,加快加氢站布局,建设和运营加氢站数量居全球首位;绿氢炼化方面,启动我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目,首套自主研发的兆瓦级PEM电解水制氢装置在燕山石化成功投产。据中国石化氢能中长期发展战略,公司将以打造规模最大、科技领先、管理一流的“中国第一氢能公司”为目标,从加强产业培育、强化创新引领、深化战略合作三个方面不断推进氢能业务发展。
我国首个甲醇制氢加氢一体站投用
来源: 新华能源网
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的60%,甲醇来源丰富、成本低廉,常温常压下作为液体便于储存和运输。与工业制氢等其他制氢方式相比,甲醇制氢能耗低且成本较低。
当前,氢气的储存和运输是制约氢能产业发展的关键环节。我国加氢站主要依靠长管拖车进行运输,受设备影响造成氢气运输能力低、成本高、装卸时间长且综合能效低。中国石化甲醇现场制氢项目提供了一个可行的“解题之策”。
模块化建站模式,易于推广复制。该座站内甲醇制氢加氢装置产氢能力为每小时500标准立方米,建设采用“撬块化建站模式”,场地利用率为全国最高,主体装置占地仅64平方米,而同等制氢规模的传统设备占地面积超500平方米,项目布局方便且建设周期短,有利于推广复制。同时,由于甲醇成本较低,且运输更加方便、经济,站内制氢加氢降低了储氢能力的要求,综合考虑制、储、运成本,该项目用氢成本大幅度降低。
大连盛港综合加能站处于大连自贸片区,中国石化燃料油公司已在大连自贸片区建成两座油气氢电服“五位一体”综合加能站,并有6座启动开工建设。大连自贸片区已全面布局氢气制、储、运、加、用等环节,构建起包括氢气制取、氢能装备制造、氢燃料电池及其配套零部件、氢燃料电池整车、氢能分布式电源及氢能技术研发检测等在内的氢能产业生态链。该项目的成功投用将有力带动片区氢能装备制造产业进一步发展,也为在全国范围内加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络提供了可复制、可推广的经验。
项目采用中国石化自主研发的分布式甲醇制氢系统,包含甲醇重整、催化氧化、过程强化、系统集成等多项自主创新成果。系统制氢效率达到全国领先水平,利用中国石化石油化工科学研究院配套研发的RSR-501新型甲醇重整催化剂和CCC-101/102催化氧化催化剂,可以有效解决传统催化剂金属团簇晶粒尺寸与稳定性的矛盾,大幅提升原料的利用效率。系统自动化、智能化水平同样达到国内领先,通过石科院自主研发的工艺和技术,可实现一键开停车、云端监控等智能化操作。同时,该系统环保性能优异,生产过程中无固废影响、无废水外排、无尾气污染。在满足加氢站内安全和运营控制要求的前提下,与国内同类运行装置相比能耗更低、甲醇消耗更少,节能及经济效益显著。
中国石化燃料油销售有限公司执行董事、党委书记杨军泽表示,中国石化甲醇制氢加氢一体站的正式运营,证明了分布式甲醇制氢是我国加氢站可持续发展的有效路径,为我国氢能产业跨越式发展,提供了安全可靠、绿色智能、集约高效的“石化方案”,将对降低氢气成本、大规模推广应用具有积极贡献。
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为何钠离子电池没有火起来?
来源: 钠电材料
新能源汽车销售火热,让动力电池必备原料“锂”紧俏起来。碳酸锂价格逼近60万元/吨大关,富含锂矿的南美三国也欲争夺锂资源定价权,阿根廷、智利、玻利维亚推动建立“锂三角欧佩克”。
2022年11月9日,宁德时代董事长助理孟祥峰表示,通过钠离子电池产业化解决部分锂资源供应紧张和锂价暴增问题。
钠离子电池产业化真的来了吗?在法恩莱特创始人、中国发明创业奖人物奖获得者邵俊华看来,钠离子电池仍需要解决高温循环产气、低温循环充电以及高压循环寿命三大难题。他认为,目前正极材料技术路线尚未确定,不适合大规模量产,预计至2024年甚至再晚一些方能产业化。
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自2022年3月突破50万元/吨之后,碳酸锂价格一度震荡下行。据Wind数据,在50万元下方徘徊了半年后,碳酸锂价格再度攀升,9月底又一次突破50万元/吨,11月初涨至超55万元/吨。11月10日,碳酸锂价格报57万元/吨,逼近60万元/吨大关。而在2020年12月,碳酸锂价格尚不足5万元/吨。
一年光景,碳酸锂价格涨近十倍,中下游厂商苦不堪言。但是锂资源又恰恰是锂电池体系中不可替代的。那为何不更改材料体系,将锂改为化学性质较为相似的钠元素?钠离子电池与锂离子电池几乎同时起步,不过,锂电池在20世纪90年代成功商业化,钠离子电池却一直发展缓慢。直到2020年,才开始应用于储能领域,走向产业化。
在如今锂价高企的背景下,广泛分布且低成本的钠再度受到重视。
“从整体上讲,(钠离子电池)成本具有优势;安全性上,也具有优势。尤其是在缓解锂资源的压力方面,比如钠元素储备比较丰富。此外,钠离子电池对锂电池设备的兼容性强。在电解液、隔膜研发这块,也可以借鉴锂电池相关成熟的技术。”10月28日,邵俊华对《每日经济新闻》记者表示。
2021年8月的报告显示,钠资源的地壳丰度达2.75%,在地壳中的丰度位居第6位,且钠资源分布于全球各地。而锂离子的地壳丰度为0.0065%,且资源分布不均,75%的锂资源分布在南美洲地区。
根据上述报告,锂电池正极材料磷酸铁锂的报价为17万元/吨左右。相比起来,钠电池的价格更显“亲民”。其中,正极材料如铜铁锰层状氧化物价格约为2.9万元/吨、镍铁锰层状氧化物约为4.2万元/吨、普鲁士白类为2.6万元/吨。
新能源时代,汽车往往不受制于油,而受制于锂。如何摆脱锂资源稀缺的约束呢?中下游厂商试图找到解决办法。他们把目光投向了“尘封已久”的钠离子电池。
“
”
被高价锂逼出来的钠
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由此,宁德时代擘画的钠离子电池蓝图也不断吸引新的入局者。
2022年10月24日,传艺科技称,称因下游需求旺盛,传艺钠电钠离子电池项目原计划一期2GWh产能建设、二期8GWh产能建设,现公司将项目二期部分产能建设前移,调整为一期4.5GWh产能建设,二期产能建设情况视一期项目进展情况制定后续扩产计划。
同年10月27日早间,传艺科技发布公告称,公司钠离子电池中试线设备安装调试完成并投产,生产的钠离子电池产品相关技术参数为:单体能量密度150Wh/kg~160Wh/kg,循环次数不低于4000次。
《每日经济新闻》记者了解到,传艺钠电15万吨电解液项目一期已于10月23日开工建设,预计12月底建设完成,项目全部建成达产后,可满足百GWh钠离子或者锂离子电池需求,产值可达到百亿元。
据传艺科技(002866.SZ)此前披露,钠电池的电池材料量产成本要比磷酸铁锂电池便宜约30%~40%,随着工业化进一步完成,成本应该会更低。如今,碳酸锂价格已经逼近60万元/吨大关,价格差距更加明显。
在A股市场,钠离子电池概念股也广受追捧,代表公司之一便是传艺科技。6月22日晚间,传艺科技披露设立孙公司江苏传艺钠电科技有限公司(以下简称传艺钠电),宣布布局钠电池业务,2022年6月23日旋即涨停。自6月20日至11月16日,传艺科技区间涨幅高达289.28%。
2022年11月15日,钠离子概念再度火热,美联新材、七彩化学分别上涨20%和14.39%。这两家上市公司曾于9月签署战略合作协议,欲联合生产18万吨电池级普鲁士蓝(白)产业化项目。而普鲁士蓝(白),正是钠离子电池正极材料三大技术路线之一。
就连锂电龙头宁德时代也在积极布局钠离子电池。头豹研究院认为,2017年以来,宁德时代净利润逐年增加,但毛利率却持续下降,从2017年约44%降至2020年约28%。2021年,毛利率进一步降至26.28%,2022年一季度更是一度降至14.48%,主要原因就在于上游原材料价格持续上涨。
降低对锂的依赖,或许也是宁德时代的必然选择。随着技术持续进步,发展钠离子电池可降低被上游锂资源卡脖子的风险,并可作为一种有效的技术储备。
宁德时代也在行动。2021年7月29日,宁德时代发布了第一代钠离子电池。该电池电芯单体能量密度达到160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在﹣20℃低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上。
2022年1月,宁德时代公告称,根据英国兰卡斯特大学、剑桥大学等多个机构的科学家联合撰写的论文《2021年钠离子电池的路线图》,以及根据部分钠离子电池生产商的公开信息,世界领先的钠离子电池已经做到了100Wh/kg~160Wh/kg的能量密度(如Faradion公司2021年的钠离子电池的能量密度达到了150Wh/kg)。宁德时代表示,第二代钠离子电池电芯单体能量密度将突破200Wh/kg。要知道,磷酸铁锂电芯单体能量密度最高也只在210Wh/kg附近。
资本市场竞逐:钠电概念受追捧
在锂离子电池正极领域,磷酸铁锂曾与三元锂“纠缠”多年。而在钠离子电池领域,对正极材料的选择也存在多种路线之争。其中代表便是层状氧化物、普鲁士蓝(白)和聚阴离子。据了解,层状氧化物主打能量密度;普鲁士蓝(白)主打低成本;聚阴离子主打循环寿命。
目前,宁德时代第一代钠离子电池采取普鲁士白材料;北京中科海钠科技有限责任公司(以下简称中科海钠)采取层状氧化物路线;传艺科技则兼有层状氧化物和聚阴离子。
鑫椤资讯分析师张金惠认为:“三条路径同步进行,谁会胜出还不一定。”这是因为三大路线都存在优缺点。张金惠说,层状氧化物由于能量密度较高,循环性能优异、倍率性能好,综合性能优异为目前钠离子电池主流方向。然而也有空气中稳定性差、浆料容易果冻、克容量发挥不稳定等缺点。不过,传艺科技相关工作人员在回应《每日经济新闻》记者提问时表示,层状氧化物有各种技术路线,对相关问题也有不同的解决办法,他本人没有听公司技术人员说过钠电池正极材料出现层状氧化物高温产气的问题。
“普鲁士白最大问题在于结晶水,普鲁士蓝(白)还有毒,回收要倒贴钱。”张金惠表示,普鲁士蓝正极在热失控情况下会释放出氢氰酸、氰气等剧毒气体,该材料的制备涉及剧毒的氰化钠,生产供应需要具备特殊资质。据传艺科技相关工作人员介绍,聚阴离子的稳定性高、制造难度要比层状氧化物简单,但能量密度也低了很多,主要用于大型储能。张金惠也表示,采取聚阴离子路线的厂商不多。上述工作人员还表示,传艺钠电采用的是正极为层状氧化物和聚阴离子、负极为硬碳的技术路线。“业内对钠电池的技术路线已经达成共识,行业并没有排斥其他技术路线,只是其他技术路线的一些问题在短时间内都无法解决。”该工作人员认为。
邵俊华则总结称:“第一,需要改善高温循环产气;第二,需要改善低温循环充电;第三,需要改善高压循环寿命。就电解液厂商而言,要从新型添加剂出发,把方向摸透了,才能让钠离子电池产业化。”
综上所述,钠离子电池很多技术尚在摸索之中。从目前的专利储备看,中国宁德时代、英国Faradion走在行业前列。
智慧芽数据显示,宁德时代及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共110余件,其中授权发明专利40余件,主要布局于正极活性物质、普鲁士蓝、正极集流体等相关领域。
中科海钠及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共30余件,其中授权发明专利7件,主要布局于正极材料、负极材料、电池组零部件等相关领域;传艺科技相关工作人员介绍称,公司目前在钠离子电池领域的在申报专利有60件~70件。国外厂商方面,英国Faradion及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共110余件,其中授权发明专利40余件,主要布局于电池电极、电解质、碱金属等相关领域;美国NatronEnergy及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共10余件,其中授权发明专利6件,主要布局于电池电极、过渡金属、金属氰化物等相关领域。此外,日本岸田化学目前共有17件专利申请,该公司暂无与钠离子电池直接相关的专利。
因此,智慧芽认为,钠离子电池作为前沿研发领域,目前各家厂商正在积极布局,专利储备体量仍在持续增长中。相较而言,宁德时代与英国Faradion两家企业在钠离子电池领域的储备较为丰富,均已超过百件。
三种技术路线之争
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记者在现场看到,一期项目的厂房已经建成,二期项目工地上正在打地基,工人在搭建脚手架。施工方相关负责人告诉记者,一期项目的设备已经陆续进场,预计2023年1月份就可以投产。
张金惠也表示,采取聚阴离子路线的厂商不多。上述工作人员还表示,传艺钠电采用的是正极为层状氧化物和聚阴离子、负极为硬碳的技术路线。“业内对钠电池的技术路线已经达成共识,行业并没有排斥其他技术路线,只是其他技术路线的一些问题在短时间内都无法解决。”该工作人员认为。
邵俊华则总结称:“第一,需要改善高温循环产气;第二,需要改善低温循环充电;第三,需要改善高压循环寿命。就电解液厂商而言,要从新型添加剂出发,把方向摸透了,才能让钠离子电池产业化。”
综上所述,钠离子电池很多技术尚在摸索之中。从目前的专利储备看,中国宁德时代、英国Faradion走在行业前列。
数据显示,宁德时代及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共110余件,其中授权发明专利40余件,主要布局于正极活性物质、普鲁士蓝、正极集流体等相关领域。
中科海钠及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共30余件,其中授权发明专利7件,主要布局于正极材料、负极材料、电池组零部件等相关领域;传艺科技相关工作人员介绍称,公司目前在钠离子电池领域的在申报专利有60件~70件。国外厂商方面,英国Faradion及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共110余件,其中授权发明专利40余件,主要布局于电池电极、电解质、碱金属等相关领域;美国NatronEnergy及其关联公司目前在钠离子电池领域的专利申请共10余件,其中授权发明专利6件,主要布局于电池电极、过渡金属、金属氰化物等相关领域。此外,日本岸田化学目前共有17件专利申请,该公司暂无与钠离子电池直接相关的专利。
因此,钠离子电池作为前沿研发领域,目前各家厂商正在积极布局,专利储备体量仍在持续增长中。相较而言,宁德时代与英国Faradion两家企业在钠离子电池领域的储备较为丰富,均已超过百件。
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2022年11月,记者实地走访了位于江苏高邮的传艺科技及旗下公司传艺钠电。现场标牌显示,传艺钠电项目占地约140亩,计划投资10亿元,规划建设15万吨钠(锂)离子电池电解液。
“PPT电池”?钠电量产仍有多个问题待解
会展信息
时间:2023年4月22日-24日
地点:厦门国际会展中心
主办单位:深圳新栋信息科技有限公司;中国太阳能光伏产业发展高峰论坛;厦门市新材料产业协会;中国新能源汽车协会。
会议简介:2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话,习近平主席表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,之后11月22日,习近平主席在二十国集体领导人利雅得峰会“守护地球”主题边会致辞中提出了三点主张:一是加大应对气候变化力度,二是深入推进清洁能源转型,三是构筑尊重自然的生态系统。
对中国新能源产业而言,这无异于历史性时刻,碳中和目标将倒逼我国能源转型大幅提速,在“十四五”乃至更长时期内,新能源增速要远超以往,光伏是我国新能源的主力军之一,同时,光伏开发模式也在发生显著变化,与其他产业融合发展是主要趋势之一,如风光储氢一体化、光储充一体化等,但是,光伏产业发展依然面临诸多挑战,土地问题将成为越来越严重的掣肘,因此,在提高土地利用率上需要做更多探索,大尺寸组建、跟踪及双面组建的创新技术应用、水光互补、光伏+农业等。
另一方面,绿色建筑的蓬勃兴起,顺应了世界经济增长方式转变潮流的重要战略转型,契合了国家节能减排、产业发展、新型城镇化建设三大战略,作为绿色建筑发展的重要方向,BIPV完美实现了“光伏+绿色建筑”一体化应用,高度契合了全球绿色建筑的发展潮流。
对于当前钠离子电池项目建设进展,2022年11月10日,传艺科技工作人员介绍称,公司的钠电池项目和电解液项目总占地400余亩,总建筑面积12万平方米,其中200MWh中试线已于10月27日投产,中试线使用厂房面积6000余平方米,总投资约5000万元,购置设备100余台套。“在中试线投产前,正负极材料已经在生产中,而电解液在初期则是通过外购方式获得,后期将自主供应,目前一期在建电解液项目产能与正负极材料项目产能是匹配的。”该工作人员表示,一期项目的厂房已经建得差不多了,二期在建,一期项目将于2023年初投产,后续有个产能爬坡的过程,大概要两到三个月。该工作人员还表示,公司是在做钠电池整条产业链,一期项目的正极材料主要生产层状氧化物,且电解液的配方成熟,已处于行业领先位置。与传艺科技“红红火火”推进项目不同,多位业内专家在接受记者采访时表示,钠离子电池的量产可能并不容易。“钠电池和锂电池虽是同一时代的产物,但是差距很大。当前各家都还是实验室阶段,市场上还很少,更多的是(停留在)‘PPT’”,张金惠认为,“钠离子电池暂时难以用到动力电池领域,储能方面与磷酸铁锂还有很大差距。成本方面,确实少了40%。但循环次数少一大半,废品回收上没有价值,又要付出成本,储能上打不赢磷酸铁锂。”
关于钠离子电池技术难点,邵俊华直言:“正极材料还没有大规模投产;正极材料的循环稳定性还有待提高。锂离子电池发展多年,比如磷酸铁锂循环寿命能达到1万次,这是没法比的。此外,负极目前只能选择硬碳,它对整个电池首次充换电库伦效率较低,且价格也偏高。”上述是正极材料方面的问题。另外,在电解液方面,邵俊华表示:“目前电解液也处于摸索阶段,市场上用得多的是六氟磷酸钠。”电芯方面,邵俊华认为单体能量密度偏低,只有100Wh/kg出头。电芯最关键的指标是能量密度。隆众资讯分析师王娟认为:“钠离子直径比锂离子要大,钠离子电池在体积上来说能量密度肯定比不上锂离子电池。在导电性上,钠离子的嵌入、脱嵌难度比锂离子要大,因此钠离子想流动起来更难。这个应该可以通过技术路线的选择得到改善,关键难的还是能量密度。”
“在实验室,(钠离子电池)循环次数确实可以达到磷酸铁锂的水平,但这只是实验室的数据,与规模化工业生产的结果存在一定差别。”王娟认为,“(钠离子电池)2023年量产是可能的,应用在动力电池有点困难,用在储能上还是可以的。”此外,王娟也表示:“理论上钠离子电池较锂离子电池成本低很多。但目前锂离子电池已经实现量产,而钠离子电池产业链并没有搭建起来。从产业链角度,钠离子电池较锂离子电池目前并不具备成本优势。”
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