華陽集團產業技術研究總院? ? 主辦
內刊
2023年8月23日
109期
Information dynamics of industry
產業信息動態
——摘選自光伏資訊《 新華社：中國光伏風電產業何以領跑全球 》
“
新華社北京8月20日電題：中國光伏風電產業何以領跑全球——中國高質量發展透視之三新華社記者戴小河國家能源局最新數據顯示，截至6月底，我國可再生能源裝機突破13億千瓦，歷史性超過煤電。其中，風電裝機3.89億千瓦，連續13年位居全球第一；光伏發電裝機4.7億千瓦，連續8年位居全球第一。全球第一，已成為“風光”產業的亮眼標簽。我國為何能后來居上？
”
目 錄? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? CONTENTS
17
“只能買一次”的DR鉆戒，賣不動了
專業評論
權威之聲
05
新華社：中國光伏風電產業何以領跑全球
宏觀政策
09
十部委重磅通知！
行業聚焦
11
硬碳負極材料成就儲能“新秀”？
技術前沿
直徑少3倍！超薄聚乙烯碳纖維
15
會展信息
中國國際碳中和主題博覽會
21
01
權威之聲
authority? ?VOICE
新華社：中國光伏風電產業何以領跑全球
來源：光伏資訊
新華社北京8月20日電題：中國光伏風電產業何以領跑全球——中國高質量發展透視之三新華社記者戴小河國家能源局最新數據顯示，截至6月底，我國可再生能源裝機突破13億千瓦，歷史性超過煤電。其中，風電裝機3.89億千瓦，連續13年位居全球第一；光伏發電裝機4.7億千瓦，連續8年位居全球第一。全球第一，已成為“風光”產業的亮眼標簽。我國為何能后來居上？
領跑全球“風光”無限輪轂中心高度達152米，葉輪掃風面積相當于7個足球場大小，每年發電量超6600萬千瓦時，能滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電。這是全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組，7月19日在福建海上風電場并網發電。這一機組是我國風電裝備制造能力的集中展示。遍布整機的數百個傳感器和激光雷達，可感知溫度、濕度、風速等信息，數字化跟蹤機組的運行狀態，還能通過機組智慧“大腦”，進行角度和功率的調節。這些年來，我國風電快速發展，從陸地到海洋，不斷突破環境限制，一架架“大風車”迎風轉動。電力規劃設計總院院長杜忠明說，當前我國風電產業鏈供應鏈相對完備，成為具有國際競爭力的“明星”行業。天津濱海新區長蘆鹽場里，一排排藍色的光伏組件架設在水面上。這是不久前并網發電的世界單體最大“鹽光互補”項目——華電天津海晶“鹽光互補”電站，每年可產出15億千瓦時綠電。在內蒙古，全國首個“風火打捆”外送新能源大基地項目——華能上都百萬千瓦級風電基地6月30日并網，標志著中國華能新能源裝機突破6000萬千瓦；隨著云南耿馬東老95兆瓦光伏、青島曹城山49.8兆瓦風電等一批項目并網發電，國家電投清潔能源裝機突破1.6億千瓦，是全球最大的光伏發電企業……從西北沙漠到東海之濱，從高山峽谷到低地平原，一排排光伏板、一臺臺風機持續并網發電……按照規劃，到2030年，以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風光基地總裝機容量將達到4.55億千瓦。
圖片
關鍵技術自主突破當前，我國光伏風電產業實現了由“跟跑”“并跑”向“領跑”的巨大跨越。回望產業發展歷程，用“披荊斬棘”來形容一點都不為過。“我國新能源技術創新經歷了引進國外技術、消化吸收、再創新三個階段，通過國際合作快速縮小差距，博采眾長，最終實現趕超。”國家能源局新能源和可再生能源司司長李創軍說。作為世界最大風力發電企業，國家能源集團1994年建成投產的新疆達坂城風電場，拉開我國商業化運營風電場的序幕；2010年江蘇如東30兆瓦海上潮間帶試驗風電項目，推動我國風力發電從陸地邁向海洋；2011年安徽來安大型低風速示范風電場，促進大量低風速資源的開發；2017年投建的南非德阿風電場，被譽為金磚國家能源合作典范。從陸上到海上，從高風速到低風速，從“引進來”到“走出去”，國家能源集團是風電行業發展的縮影。“行業持續加大研發投入，掀起一輪輪的創新熱潮，涌現出隆基綠能、晶科能源、通威股份等后起之秀。”隆基綠能總裁李振國說，技術創新是光伏行業不斷前進的核心動力，特別是電池轉換效率提升發揮了關鍵作用，成為光伏行業轉型升級的“主賽道”。國家的統籌部署，有力推動行業的起步發展，激發了技術創新活力。李創軍說，目前我國風電領域在機組大型化、漂浮式風電等方面實現對國外先進水平的反超，大功率機組主軸軸承、超長葉片等關鍵部件不斷取得突破。晶硅光伏技術持續迭代，自主研發的鈣鈦礦電池效率達26.1%，刷新世界紀錄。近10年來，風電項目單位千瓦造價從8000元降至4000元左右，光伏發電項目單位千瓦造價從12000元降至4000元左右，降幅分別約50%、70%。
產業政策扶持力度大在產業政策加持下，光伏風電市場近10年來一路高歌，大量資本隨之涌入，行業發展迎來黃金階段。 “根據不同階段面臨的形勢和需求，產業政策因時因勢利導。”杜忠明說，以可再生能源補貼政策為核心，產業政策使光伏風電的商業化加速成熟。隨著技術進步和經濟性的提高，補貼資金逐步退坡，為風電6次、光伏8次降低上網電價，最終實現平價上網，起到了“扶上馬、送一程”的作用。步入平價時代后，可再生能源電力消納責任權重政策又發揮了“定盤星”作用。2019年5月，我國正式建立可再生能源電力消納保障機制，劃定平價時代新能源開發的最低規模，保障了需求的基本盤。科技部門與部分地方政府也發揮了“臨門一腳”的作用。部分企業在發展初期資金短缺，科技部門和部分地方政府給予大量幫助，助力我國企業短期內超越國際同行。針對當前新能源發展的難點痛點，2022年5月國務院辦公廳轉發國家發展改革委、國家能源局《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》，提出21項具體政策舉措，著力打通制約新能源躍升發展的堵點，確保新能源項目立得快、立得穩、立得好。
權威之聲
權威之聲
迎風轉動。電力規劃設計總院院長杜忠明說，當前我國風電產業鏈供應鏈相對完備，成為具有國際競爭力的“明星”行業。天津濱海新區長蘆鹽場里，一排排藍色的光伏組件架設在水面上。這是不久前并網發電的世界單體最大“鹽光互補”項目——華電天津海晶“鹽光互補”電站，每年可產出15億千瓦時綠電。在內蒙古，全國首個“風火打捆”外送新能源大基地項目——華能上都百萬千瓦級風電基地6月30日并網，標志著中國華能新能源裝機突破6000萬千瓦；隨著云南耿馬東老95兆瓦光伏、青島曹城山49.8兆瓦風電等一批項目并網發電，國家電投清潔能源裝機突破1.6億千瓦，是全球最大的光伏發電企業……從西北沙漠到東海之濱，從高山峽谷到低地平原，一排排光伏板、一臺臺風機持續并網發電……按照規劃，到2030年，以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風光基地總裝機容量將達到4.55億千瓦。
關鍵技術自主突破當前，我國光伏風電產業實現了由“跟跑”“并跑”向“領跑”的巨大跨越。回望產業發展歷程，用“披荊斬棘”來形容一點都不為過。“我國新能源技術創新經歷了引進國外技術、消化吸收、再創新三個階段，通過國際合作快速縮小差距，博采眾長，最終實現趕超。”國家能源局新能源和可再生能源司司長李創軍說。作為世界最大風力發電企業，國家能源集團1994年建成投產的新疆達坂城風電場，拉開我國商業化運營風電場的序幕；2010年江蘇如東30兆瓦海上潮間帶試驗風電項目，推動我國風力發電從陸地邁向海洋；2011年安徽來安大型低風速示范風電場，促進大量低風速資源的開發；2017年投建的南非德阿風電場，被譽為金磚國家能源合作典范。從陸上到海上，從高風速到低風速，從“引進來”到“走出去”，國家能源集團是風電行業發展的縮影。“行業持續加大研發投入，掀起一輪輪的創新熱潮，涌現出隆基綠能、晶科能源、通威股份等后起之秀。”隆基綠能總裁李振國說，技術創新是光伏行業不斷前進的核心動力，特別是電池轉換效率提升發揮了關鍵作用，成為光伏行業轉型升級的“主賽道”。國家的統籌部署，有力推動行業的起步發展，激發了技術創新活力。李創軍說，目前我國風電領域在機組大型化、漂浮式風電等方面實現對國外先進水平的反超，大功率機組主軸軸承、超長葉片等關鍵部件不斷取得突破。晶硅光伏技術持續迭代，自主研發的鈣鈦礦電池效率達26.1%，刷新世界紀錄。近10年來，風電項目單位千瓦造價從8000元降至4000元左右，光伏發電項目單位千瓦造價從12000元降至4000元左右，降幅分別約50%、70%。
產業政策扶持力度大在產業政策加持下，光伏風電市場近10年來一路高歌，大量資本隨之涌入，行業發展迎來黃金階段。 “根據不同階段面臨的形勢和需求，產業政策因時因勢利導。”杜忠明說，以可再生能源補貼政策為核心，產業政策使光伏風電的商業化加速成熟。隨著技術進步和經濟性的提高，補貼資金逐步退坡，為風電6次、光伏8次降低上網電價，最終實現平價上網，起到了“扶上馬、送一程”的作用。步入平價時代后，可再生能源電力消納責任權重政策又發揮了“定盤星”作用。2019年5月，我國正式建立可再生能源電力消納保障機制，劃定平價時代新能源開發的最低規模，保障了需求的基本盤。科技部門與部分地方政府也發揮了“臨門一腳”的作用。部分企業在發展初期資金短缺，科技部門和部分地方政府給予大量幫助，助力我國企業短期內超越國際同行。針對當前新能源發展的難點痛點，2022年5月國務院辦公廳轉發國家發展改革委、國家能源局《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》，提出21項具體政策舉措，著力打通制約新能源躍升發展的堵點，確保新能源項目立得快、立得穩、立得好。
隨之涌入，行業發展迎來黃金階段。 “根據不同階段面臨的形勢和需求，產業政策因時因勢利導。”杜忠明說，以可再生能源補貼政策為核心，產業政策使光伏風電的商業化加速成熟。隨著技術進步和經濟性的提高，補貼資金逐步退坡，為風電6次、光伏8次降低上網電價，最終實現平價上網，起到了“扶上馬、送一程”的作用。步入平價時代后，可再生能源電力消納責任權重政策又發揮了“定盤星”作用。2019年5月，我國正式建立可再生能源電力消納保障機制，劃定平價時代新能源開發的最低規模，保障了需求的基本盤。科技部門與部分地方政府也發揮了“臨門一腳”的作用。部分企業在發展初期資金短缺，科技部門和部分地方政府給予大量幫助，助力我國企業短期內超越國際同行。針對當前新能源發展的難點痛點，2022年5月國務院辦公廳轉發國家發展改革委、國家能源局《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》，提出21項具體政策舉措，著力打通制約新能源躍升發展的堵點，確保新能源項目立得快、立得穩、立得好。
權威之聲
02
宏觀政策
MACROPOLICY
宏觀政策
十部委重磅通知！
來源：能源日參
碳達峰中和的實現，低碳零碳負碳的工程落地是關鍵！近日，國家發展改革委等部門聯合印發《綠色低碳先進技術示范工程實施方案》（發改環資〔2023〕1093號，以下簡稱《方案》）。《方案》提出將布局一批技術水平領先、減排效果突出、減污降碳協同、示范效應明顯的項目。
《方案》將綠色低碳先進技術按照源頭減碳、過程降碳、末端固碳分為三大類。
一是源頭減碳類。我國能源活動碳排放占整體碳排放的比例超過80%，能源生產環節降碳對于實現“雙碳”目標具有重要意義。立足以煤為主的基本國情，從加快能源結構綠色低碳轉型的要求出發，《方案》提出非化石能源先進示范、化石能源清潔高效開發利用、先進電網和儲能示范、綠氫減碳示范等4個重點方向。
二是過程降碳類。工業生產、建筑運行、交通運輸等是消耗能源和產生碳排放的主要環節，黨的二十大報告明確提出“推進工業、建筑、交通等領域清潔低碳轉型”。為助力先進適用技術在重點領域降碳中發揮關鍵作用，《方案》在提出工業、建筑、交通3個領域關鍵技術類別的同時，還提出減污降碳協同和低碳（近零碳）園區2個重點方向。
三是末端固碳類。二氧化碳捕集利用與封存技術（CCUS）作為可以實現二氧化碳深度減排和資源化利用的技術，是支撐實現碳中和目標的“兜底”技術之一。《方案》提出全流程規模化CCUS示范、二氧化碳先進高效捕集示范、二氧化碳資源化利用及固碳示范3個重點方向。
原文鏈接：國家發展改革委等部門關于印發《綠色低碳先進技術示范工程實施方案》的通知
行業聚焦
INDUSTRY FOCUS
03
行業聚焦
硬碳負極材料成就儲能“新秀”？
來源：Cabontech
硬碳是經高溫處理后不會石墨化的碳，其內部晶體排列無序、層間距大，這使得硬碳負極在同等體積下可以儲存更多的電荷，提高了鈉離子電池的能量密度和續航能力。在放電過程中硬碳負極的膨脹收縮更加均勻，增加了其循環穩定性、充放電性能，并延長了鈉離子電池的循環使用壽命。
隨著太陽能、風能等可再生能源發電量的迅速擴大，對儲能電池新材料的研究也在不斷深入。在第十五屆深圳中國國際電池技術展覽會上，有企業發布了新一代鈉離子電池硬碳負極材料，其首次充放電效率可以達到90%。
我國鈉資源豐富，鈉離子電池被認為是最適合規模儲能的新型電池，并有望緩解因鋰資源短缺以及分布不均所引發的儲能發展受限等問題。與其他鈉離子電池負極材料相比，硬碳材料有何優勢？我國硬碳材料產業發展現狀如何？距離大規模應用，還有多遠的路要走？帶著這些問題，科技日報記者采訪了相關專家。
硬碳是鈉離子電池負極材料的首選
鈉離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜等組成，其工作原理與鋰離子電池相似。鈉離子電池負極材料作為電池儲鈉的主體，在充放電過程中，實現鈉離子的嵌入或脫出，因此電池的容量與負極儲存鈉離子的能力呈正相關，負極材料的選擇對鈉離子電池的發展具有決定性作用。
中南大學教授周向陽說，從鈉離子電池負極材料分類來看，大致可分為五類。一是碳基負極材料，主要包括石墨類、無定形碳、納米碳等，其中無定形碳最有可能率先實現產業化；二是合金類負極材料，理論容量高，但電子嵌鈉后體積膨脹嚴重，循環性能差；三是金屬氧化物及硫化物基負極材料，理論容量高，但導電性差；四是嵌入型的鈦基負極材料，體積變化小但容量低；五是有機類負極材料，成本低，但導電性差且易溶解于電解液。
碳基負極材料具有出色的導電性，同時制備方法靈活、成本低廉、環境友好，成為鈉離子電池負極材料的首要選擇。其中，無定形碳中的硬碳、軟碳材料被認為是具有潛力的鈉離子電池負極材料。軟碳是指經高溫處理后可以石墨化的碳，通常以低成本的無煙煤作為前驅體加工制造獲得，但其儲鈉比容量低、充電速度較慢、低溫性能較差。
硬碳是經高溫處理后不會石墨化的碳，其內部晶體排列無序、層間距大，這使得硬碳負極在同等體積下可以儲存更多的電荷，提高了電池的能量密度和續航能力。由于硬碳的孔隙結構更大，可以容納更多鈉離子，因此在放電過程中電極的膨脹收縮更加均勻，增加了硬碳負極的循環穩定性、充放電性能，并延長了鈉離子電池的循環使用壽命。
周向陽說，通過對比不同種類的碳負極材料性能可以發現，硬碳是目前鈉離子電池商品化應用時，負極材料的首選解決方案，有望率先實現產業化。
圖片
生物質成為制備硬碳材料的主流
“硬碳前驅體原材料來源豐富，前驅體選擇和工藝技術積累是硬碳負極材料開發的關鍵因素。”周向陽說。
制備硬碳材料的前驅體常見的有生物質、合成聚合物和化石燃料等，不同前驅體制備的硬碳材料具有顯著的性能差異，由于前驅體原料來源不同，硬碳材料成本構成也有顯著差別。其中，生物質的原材料來源廣泛，如椰殼、果殼、柚子皮、動植物組織等，成本相對較低，成為當前制備硬碳材料的首選。合成聚合物主要包括酚醛樹脂、聚丙烯腈等化學合成材料，其電化學性能好、原料可控、產品一致性好，但成本較高。化石燃料主要包括瀝青、煤焦油及相關混合物，原料來源廣泛成本低，但產品容量較低，由于瀝青等含有的揮發性物質較多，在生產過程中需要進行額外的廢氣、廢水處理，因此增加了生產成本。
目前，硬碳制備工藝多路并行，不斷有硬碳負極材料被開發出來。例如中國科學院山西煤炭化學研究所陳成猛研究員領銜的團隊，通過化學反應把淀粉制備成硬碳負極材料，其成果發表在學術期刊《能源存儲材料》上。
如何把淀粉制備成硬碳？其流程大致可分為三個步驟：首先利用玉米淀粉和馬來酸酐制備成富含氧元素的酯化淀粉；然后在反應爐中輸入氫氣與氬氣的混合氣體，其與酯化淀粉進行氫氣還原反應，反應產物淀粉用作最終產物的前驅體；最后用氬氣作為保護氣，對淀粉前驅體在1100℃下進行高溫碳化反應，完成硬碳材料的制備。
陳成猛團隊還通過改變管式爐中的反應溫度，調節反應產物前驅體中氧元素含量，實現了對硬碳微觀結構的調控，證實了氧元素含量對硬碳負極材料電化學性能的影響等。
陳成猛強調，盡管團隊的研究為后續進行高性能硬碳材料的開發奠定了基礎，但仍然需要深入探索該材料的微觀結構與電化學性質等。
此外，復旦大學夏永姚教授等將果殼類生物質材料依次浸入鹽酸醇溶液、硫酸溶液中并攪拌，得到懸浮液；再將懸浮液在水中分散、過濾干燥得到前驅體。他們將前驅體在惰性氣體保護下升溫進行預碳化處理，冷卻后球磨，得到預碳粉；又將預碳粉在惰性氣體保護下升溫進行高溫碳化處理、冷卻，得到高效的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料。
硬碳負極材料行業市場規模將持續增長
鈉離子電池已成為當前國內外研究和產業化的熱點。國家發改委、國家能源局等九部門印發的《“十四五”可再生能源發展規劃》提出，研發儲備鈉離子電池、液態金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲能技術。
周向陽說，目前，研究者對硬碳儲鈉機制提出了多種模型，但對其儲鈉機制尚未達成統一認識。因此，還需要進一步研究來揭示硬碳材料與電化學反應機制的構效關系，為提升硬碳性能提供理論指導與科學依據。此外，如粒徑、振實密度、質量負載等硬碳材料的物理參數，對電化學性能的影響也有待進一步探討，以協同提升材料應用于鈉離子電池體系時的性能。
北京智研科信咨詢有限公司發布的《2023—2029年中國硬碳負極行業市場專項調查及投資前景分析報告》指出，隨著國家對發展新能源汽車和儲能裝備的支持，我國硬碳負極材料行業市場規模將進一步增長。據市場預測，2025年，我國硬碳負極材料行業市場規模將達到86.5億元，硬碳負極材料行業未來5年內年均增速將達到15.3%。
目前，由于國內硬碳負極材料行業發展時間較短，多數企業及研究機構仍處于技術研發和優化階段，不過，國內各大廠商都在積極布局硬碳負極材料生產。今年4月，廣東容鈉新能源科技有限公司宣布，年產1萬噸硬碳負極材料前驅體生產項目在福建省永安市石墨和石墨烯產業園正式投產，其主要以植物系生物質作為原材料。寧波杉杉股份有限公司則表示，應用于鈉離子電池的硬碳負極材料在國內已實現噸級銷售，預計今年量產規模將達到千噸級。
中國銀行研究院研究員葉銀丹認為，鈉離子電池在低溫、安全、快充等性能指標方面的表現優于鋰電子電池，雖然其能量密度、循環壽命等仍有提升空間，但考慮到材料來源豐富，仍具備較大的發展潛力。隨著硬碳負極材料等鈉離子電池關鍵技術的突破，儲能需求的快速增長，鈉離子電池的應用場景和規模也將得到快速發展。
行業聚焦
似。鈉離子電池負極材料作為電池儲鈉的主體，在充放電過程中，實現鈉離子的嵌入或脫出，因此電池的容量與負極儲存鈉離子的能力呈正相關，負極材料的選擇對鈉離子電池的發展具有決定性作用。
中南大學教授周向陽說，從鈉離子電池負極材料分類來看，大致可分為五類。一是碳基負極材料，主要包括石墨類、無定形碳、納米碳等，其中無定形碳最有可能率先實現產業化；二是合金類負極材料，理論容量高，但電子嵌鈉后體積膨脹嚴重，循環性能差；三是金屬氧化物及硫化物基負極材料，理論容量高，但導電性差；四是嵌入型的鈦基負極材料，體積變化小但容量低；五是有機類負極材料，成本低，但導電性差且易溶解于電解液。
碳基負極材料具有出色的導電性，同時制備方法靈活、成本低廉、環境友好，成為鈉離子電池負極材料的首要選擇。其中，無定形碳中的硬碳、軟碳材料被認為是具有潛力的鈉離子電池負極材料。軟碳是指經高溫處理后可以石墨化的碳，通常以低成本的無煙煤作為前驅體加工制造獲得，但其儲鈉比容量低、充電速度較慢、低溫性能較差。
硬碳是經高溫處理后不會石墨化的碳，其內部晶體排列無序、層間距大，這使得硬碳負極在同等體積下可以儲存更多的電荷，提高了電池的能量密度和續航能力。由于硬碳的孔隙結構更大，可以容納更多鈉離子，因此在放電過程中電極的膨脹收縮更加均勻，增加了硬碳負極的循環穩定性、充放電性能，并延長了鈉離子電池的循環使用壽命。
周向陽說，通過對比不同種類的碳負極材料性能可以發現，硬碳是目前鈉離子電池商品化應用時，負極材料的首選解決方案，有望率先實現產業化。
生物質成為制備硬碳材料的主流
“硬碳前驅體原材料來源豐富，前驅體選擇和工藝技術積累是硬碳負極材料開發的關鍵因素。”周向陽說。
制備硬碳材料的前驅體常見的有生物質、合成聚合物和化石燃料等，不同前驅體制備的硬碳材料具有顯著的性能差異，由于前驅體原料來源不同，硬碳材料成本構成也有顯著差別。其中，生物質的原材料來源廣泛，如椰殼、果殼、柚子皮、動植物組織等，成本相對較低，成為當前制備硬碳材料的首選。合成聚合物主要包括酚醛樹脂、聚丙烯腈等化學合成材料，其電化學性能好、原料可控、產品一致性好，但成本較高。化石燃料主要包括瀝青、煤焦油及相關混合物，原料來源廣泛成本低，但產品容量較低，由于瀝青等含有的揮發性物質較多，在生產過程中需要進行額外的廢氣、廢水處理，因此增加了生產成本。
目前，硬碳制備工藝多路并行，不斷有硬碳負極材料被開發出來。例如中國科學院山西煤炭化學研究所陳成猛研究員領銜的團隊，通過化學反應把淀粉制備成硬碳負極材料，其成果發表在學術期刊《能源存儲材料》上。
如何把淀粉制備成硬碳？其流程大致可分為三個步驟：首先利用玉米淀粉和馬來酸酐制備成富含氧元素的酯化淀粉；然后在反應爐中輸入氫氣與氬氣的混合氣體，其與酯化淀粉進行氫氣還原反應，反應產物淀粉用作最終產物的前驅體；最后用氬氣作為保護氣，對淀粉前驅體在1100℃下進行高溫碳化反應，完成硬碳材料的制備。
陳成猛團隊還通過改變管式爐中的反應溫度，調節反應產物前驅體中氧元素含量，實現了對硬碳微觀結構的調控，證實了氧元素含量對硬碳負極材料電化學性能的影響等。
陳成猛強調，盡管團隊的研究為后續進行高性能硬碳材料的開發奠定了基礎，但仍然需要深入探索該材料的微觀結構與電化學性質等。
此外，復旦大學夏永姚教授等將果殼類生物質材料依次浸入鹽酸醇溶液、硫酸溶液中并攪拌，得到懸浮液；再將懸浮液在水中分散、過濾干燥得到前驅體。他們將前驅體在惰性氣體保護下升溫進行預碳化處理，冷卻后球磨，得到預碳粉；又將預碳粉在惰性氣體保護下升溫進行高溫碳化處理、冷卻，得到高效的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料。
硬碳負極材料行業市場規模將持續增長
鈉離子電池已成為當前國內外研究和產業化的熱點。國家發改委、國家能源局等九部門印發的《“十四五”可再生能源發展規劃》提出，研發儲備鈉離子電池、液態金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲能技術。
周向陽說，目前，研究者對硬碳儲鈉機制提出了多種模型，但對其儲鈉機制尚未達成統一認識。因此，還需要進一步研究來揭示硬碳材料與電化學反應機制的構效關系，為提升硬碳性能提供理論指導與科學依據。此外，如粒徑、振實密度、質量負載等硬碳材料的物理參數，對電化學性能的影響也有待進一步探討，以協同提升材料應用于鈉離子電池體系時的性能。
北京智研科信咨詢有限公司發布的《2023—2029年中國硬碳負極行業市場專項調查及投資前景分析報告》指出，隨著國家對發展新能源汽車和儲能裝備的支持，我國硬碳負極材料行業市場規模將進一步增長。據市場預測，2025年，我國硬碳負極材料行業市場規模將達到86.5億元，硬碳負極材料行業未來5年內年均增速將達到15.3%。
目前，由于國內硬碳負極材料行業發展時間較短，多數企業及研究機構仍處于技術研發和優化階段，不過，國內各大廠商都在積極布局硬碳負極材料生產。今年4月，廣東容鈉新能源科技有限公司宣布，年產1萬噸硬碳負極材料前驅體生產項目在福建省永安市石墨和石墨烯產業園正式投產，其主要以植物系生物質作為原材料。寧波杉杉股份有限公司則表示，應用于鈉離子電池的硬碳負極材料在國內已實現噸級銷售，預計今年量產規模將達到千噸級。
中國銀行研究院研究員葉銀丹認為，鈉離子電池在低溫、安全、快充等性能指標方面的表現優于鋰電子電池，雖然其能量密度、循環壽命等仍有提升空間，但考慮到材料來源豐富，仍具備較大的發展潛力。隨著硬碳負極材料等鈉離子電池關鍵技術的突破，儲能需求的快速增長，鈉離子電池的應用場景和規模也將得到快速發展。
合成材料，其電化學性能好、原料可控、產品一致性好，但成本較高。化石燃料主要包括瀝青、煤焦油及相關混合物，原料來源廣泛成本低，但產品容量較低，由于瀝青等含有的揮發性物質較多，在生產過程中需要進行額外的廢氣、廢水處理，因此增加了生產成本。
目前，硬碳制備工藝多路并行，不斷有硬碳負極材料被開發出來。例如中國科學院山西煤炭化學研究所陳成猛研究員領銜的團隊，通過化學反應把淀粉制備成硬碳負極材料，其成果發表在學術期刊《能源存儲材料》上。
此外，復旦大學夏永姚教授等將果殼類生物質材料依次浸入鹽酸醇溶液、硫酸溶液中并攪拌，得到懸浮液；再將懸浮液在水中分散、過濾干燥得到前驅體。他們將前驅體在惰性氣體保護下升溫進行預碳化處理，冷卻后球磨，得到預碳粉；又將預碳粉在惰性氣體保護下升溫進行高溫碳化處理、冷卻，得到高效的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料。
硬碳負極材料行業市場規模將持續增長
鈉離子電池已成為當前國內外研究和產業化的熱點。國家發改委、國家能源局等九部門印發的《“十四五”可再生能源發展規劃》提出，研發儲備鈉離子電池、液態金屬電池、固態鋰離子電池、金屬空氣電池、鋰硫電池等高能量密度儲能技術。
周向陽說，目前，研究者對硬碳儲鈉機制提出了多種模型，但對其儲鈉機制尚未達成統一認識。因此，還需要進一步研究來揭示硬碳材料與電化學反應機制的構效關系，為提升硬碳性能提供理論指導與科學依據。此外，如粒徑、振實密度、質量負載等硬碳材料的物理參數，對電化學性能的影響也有待進一步探討，以協同提升材料應用于鈉離子電池體系時的性能。
北京智研科信咨詢有限公司發布的《2023—2029年中國硬碳負極行業市場專項調查及投資前景分析報告》指出，隨著國家對發展新能源汽車和儲能裝備的支持，我國硬碳負極材料行業市場規模將進一步增長。據市場預測，2025年，我國硬碳負極材料行業市場規模將達到86.5億元，硬碳負極材料行業未來5年內年均增速將達到15.3%。
目前，由于國內硬碳負極材料行業發展時間較短，多數企業及研究機構仍處于技術研發和優化階段，不過，國內各大廠商都在積極布局硬碳負極材料生產。今年4月，廣東容鈉新能源科技有限公司宣布，年產1萬噸硬碳負極材料前驅體生產項目在福建省永安市石墨和石墨烯產業園正式投產，其主要以植物系生物質作為原材料。
行業聚焦
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技術前沿
TECHNOLOGY FRONTIER
技術前沿
來源 ：Carbontech
直徑少3倍！超薄聚乙烯碳纖維
碳纖維由于其優異的機械性能和低密度，在高應力輕質建筑解決方案中的使用，如當今風力發電機或壓力容器的增長應用，已變得不可或缺。傳統PAN基碳纖維的高制造成本使得該材料成本非常高。此外，這種材料的供應量也不足。開發替代原材料和制造工藝的新制造方法可以成為進一步工業復合材料應用的關鍵和增長引擎。
德國海登海姆--亞琛工業大學(ITA)紡織技術學院畢業生Flávio AndréMarter Diniz在其碩士論文中開發出了超薄聚乙烯（PE）碳纖維，其絲徑比普通碳纖維小 2-3 倍。此外，使用以聚乙烯為基礎的原絲將有可能在未來將碳纖維的價格降低 50%，從而在風力發電、航空航天和汽車等關鍵行業開辟出更廣泛的應用領域。
Flávio AndréMarter Diniz因其題為“超薄聚乙烯基碳纖維生產的穩定和碳化過程研究”的碩士論文獲得了“新材料”類獎項。
這項工作的目的是利用聚乙烯前體，開發一種新的、具有成本效益的高質量超薄碳纖維生產工藝。為此，需要大大縮短目前耗時的磺化工藝。
因此，Marter-Diniz生產了新型超薄聚乙烯基碳纖維，纖維直徑<3μm，纖維表面質量優異，沒有檢測出結構缺陷。纖維直徑比傳統的PAN基碳纖維小2-3倍。這為機械高質量的材料性能提供了基礎。同時，Marter-Diniz能夠將磺化時間減少25%。所開發的材料和技術在降低碳纖維成本的道路上樹立了重要的里程碑。使用基于PE的原絲，與傳統的PAN基的CF相比，CF的價格可以降低50%。
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專業評論
Professional?comments
“只能買一次”的DR鉆戒，賣不動了
來源：Carbontech
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想讓消費者買單，鉆石銷售可能需要一個新故事。
近日,DR鉆戒母公司迪阿股份（301177.SZ）發布半年業績預告。截至6月30日，公司預計營業收入約12.26億元至12.44億元，較上年同期下降40.37%至41.22%；凈利潤預計為4326.3萬元至5447.01萬元，同比下降90.58%至92.52%。
去年，迪阿股份業績就已經遭受重創。2022年，公司營業收入同比下滑20%至36.8億元；凈利潤大減43.98%至約7.3億元。
迪阿股份指出，營收下滑的原因在于經濟復蘇不及預期，可選消費增長乏力，鉆石鑲嵌市場短期內需求不足；以及黃金需求顯著提升對鉆石鑲嵌類產品造成一定程度影響。
國家注冊珠寶質檢師、英國寶石協會會員董海洋指出，鉆石的消費需求正在減弱。他表示，雖然鉆石的消費場景仍然集中在婚嫁，但消費者的消費預算卻大幅降低。
據中國珠寶玉石首飾行業協會數據，2022年我國鉆石產品市場規模下滑至820億元，比2021年減少180億元。
01、零售商業績大跌，毛坯鉆石價格跳水
專業評論
不只是迪阿股份，善于用愛情故事營銷的鉆石零售商們正遭遇業績滑鐵盧。
另一家以鉆石飾品為主的珠寶公司萊紳通靈（603900.SH），一季度營業收入也下滑了22.4%至2.5億元；凈利潤僅微增2.75%。在2022年，萊紳通靈營收就已大幅下跌31%，凈虧損達3973萬元，利潤同比減少了203%。
在經歷了2022年上半年營收和凈利雙減的困境后，知名婚戒品牌I Do母公司恒信璽利在今年正式進入重整程序，公司實控人李厚霖也在7月被列為失信執行人。
“疫情政策調整后，并沒有帶來預期中的購買力大爆發，原來客戶都喜歡定克拉鉆，現在問50分的比較多。”董海洋透露，市面上克拉裸鉆的售價從小幾萬（元）到大幾萬（元）不等，2克拉鉆石售價在六位數，50分裸鉆的價格則在中幾千（元）到大幾千（元）不等，鉆石的級別與品牌也會影響價格。
除中國外，國際市場的鉆石零售行業也迎來“寒冬”。今年6月，全球最大的鉆石零售商徽記珠寶（Signet Jewelers，NYSE：SIG）披露第一財季（截至4月29日）業績，公司營收同比下降9.3%至17億美元，同店銷售額同比下滑13.9%。另外，該公司還下調了全財年銷售預期。
終端需求減弱的影響逐漸蔓延至行業中上游。據媒體報道，有印度知名鉆石加工廠營銷部負責人在2022年底透露，來自中國市場的訂單“遠低于疫情之前”，許多中游工廠處于低產狀態。
另外，上游毛坯鉆石的價格也大幅下滑。國際鉆石協會IDEX鉆石指數顯示，鉆石價格指數在2022年3月達到歷史高位158.16之后便持續下降。截至2023年7月25日，IDEX鉆石指數已跌去26%至116.72。獨立鉆石行業分析師Paul Zimnisky表示，一顆質量略高于平均水平的1克拉天然鉆石售價已從6700美元降至5300美元。
不過，董海洋指出，以鉆石重量來看，下跌明顯的更多是市場存量多、流通率高的鉆石，比如20-30分的最為明顯，而5-10克拉的大顆粒、高品質鉆石，以及拍賣行的頂級鉆石價格幾乎不受影響。
他進一步表示，當下鉆石價格下行是疫情期間非理性增長后的回落。“疫情期間，產業鏈中斷、產量下降、加工廠關停等，導致市場供需平衡被打破，鉆石價格一度非理性升高。現在供給恢復、產量增加，再加之需求端不旺盛，鉆石價格因為市場供大于求而回落。未來價格不會一直下跌，在釋放完此前因為疫情而非理性走高的部分，會在穩定范圍內輕微波動。”
專業評論
上世紀四十年代，戴比爾斯“A Diamond is Forever”的廣告語問世，此后，鉆石也化身為愛情的具象表達，根植于消費者的認知中。
此后數年，在品牌調性及其背后營銷故事的吸引下，消費者對鉆石產品的溢價接受度很高。
現在，營銷故事對消費者的吸引力也在減弱。95后消費者林蕭（化名）與男友的婚期定在今年秋天，但她明確表示不會買鉆戒，“買鉆石不如買黃金”。林蕭計劃將用于購買婚嫁珠寶的5萬元預算全用來購買黃金飾品。
02、營銷故事失靈，年輕人更愛買黃金
他進一步表示，當下鉆石價格下行是疫情期間非理性增長后的回落。“疫情期間，產業鏈中斷、產量下降、加工廠關停等，導致市場供需平衡被打破，鉆石價格一度非理性升高。現在供給恢復、產量增加，再加之需求端不旺盛，鉆石價格因為市場供大于求而回落。未來價格不會一直下跌，在釋放完此前因為疫情而非理性走高的部分，會在穩定范圍內輕微波動。”
7月25日，中國黃金協會發布最新統計數據，2023年上半年，全國黃金消費量達554.88噸，與2022年同期相比增長16.37%。其中，黃金首飾消費量就達368.26噸，同比增長14.82%；帶有投資屬性的金條及金幣銷量同比增長30.12%，達146.31噸。
黃金市場機會誘人，主營鉆石產品的企業也開始謹慎布局，以尋找新的增長機會。去年6月開始，迪阿股份就涉足婚嫁黃金產品。近日，其推出的一款小金心產品限量發售，據媒體報道，該產品上線10分鐘后就被搶購一空。
除了黃金，培育鉆石的崛起也減弱了消費者對天然鉆石的需求。董海洋說，“在經濟下行的環境下，人們開始尋找廉價替代品，比如考慮購買培育鉆石。”根據Statista預測，2023年至2025年，中國培育鉆石毛坯鉆市場規模將由255萬克拉增長至400萬克拉，年復合增速為25.24%。
國內也涌現出一批主營培育鉆石的消費品牌，成立于2020年的Lightmark小白光線下已開出20家門店。曼卡龍、潮宏基、豫園股份等老牌珠寶品牌都紛紛推出子品牌入局培育鉆石消費賽道。
不過，隨著培育鉆石產能不斷擴大，其價格也持續下行，進一步拉大了培育鉆石與天然鉆石的價差。據財聯社報道，培育鉆石毛坯價格已較2021年歷史高點下跌約80%。
董海洋也指出，“培育鉆石的終端市場并沒有人們想象的那么巨大，培育鉆石的崛起會對天然鉆石的市場份額產生沖擊，但不致命。零售市場對培育鉆石的接受程度有限，比如在類似求婚這樣的場景中，一般預算足夠的女性消費者并不能接受培育鉆石。”
他進一步指出，培育鉆石真正的市場是在工業與功能性產品（比如芯片、傳感器、大功率激光器件等產品）制造上，并非珠寶首飾市場。隨著產能擴大，培育鉆石的價格會持續下跌，“消化不完的培育鉆石自然也會面臨庫存積壓、降價回款的尷尬處境。”
董海洋認為，下半年天然鉆石零售會逐漸回溫，“但這將會是一個漫長的過程。這一速度首先要取決于行業中游的鉆石商對既有庫存的清理程度。其次是消費者手中可消費資金量是否有顯著增長。”
黃金市場機會誘人，主營鉆石產品的企業也開始謹慎布局，以尋找新的增長機會。去年6月開始，迪阿股份就涉足婚嫁黃金產品。近日，其推出的一款小金心產品限量發售，據媒體報道，該產品上線10分鐘后就被搶購一空。
除了黃金，培育鉆石的崛起也減弱了消費者對天然鉆石的需求。董海洋說，“在經濟下行的環境下，人們開始尋找廉價替代品，比如考慮購買培育鉆石。”根據Statista預測，2023年至2025年，中國培育鉆石毛坯鉆市場規模將由255萬克拉增長至400萬克拉，年復合增速為25.24%。
國內也涌現出一批主營培育鉆石的消費品牌，成立于2020年的Lightmark小白光線下已開出20家門店。曼卡龍、潮宏基、豫園股份等老牌珠寶品牌都紛紛推出子品牌入局培育鉆石消費賽道。
不過，隨著培育鉆石產能不斷擴大，其價格也持續下行，進一步拉大了培育鉆石與天然鉆石的價差。據財聯社報道，培育鉆石毛坯價格已較2021年歷史高點下跌約80%。
董海洋也指出，“培育鉆石的終端市場并沒有人們想象的那么巨大，培育鉆石的崛起會對天然鉆石的市場份額產生沖擊，但不致命。零售市場對培育鉆石的接受程度有限，比如在類似求婚這樣的場景中，一般預算足夠的女性消費者并不能接受培育鉆石。”
他進一步指出，培育鉆石真正的市場是在工業與功能性產品（比如芯片、傳感器、大功率激光器件等產品）制造上，并非珠寶首飾市場。隨著產能擴大，培育鉆石的價格會持續下跌，“消化不完的培育鉆石自然也會面臨庫存積壓、降價回款的尷尬處境。”
董海洋認為，下半年天然鉆石零售會逐漸回溫，“但這將會是一個漫長的過程。這一速度首先要取決于行業中游的鉆石商對既有庫存的清理程度。其次是消費者手中可消費資金量是否有顯著增長。”
培育鉆石產量增長非常迅速。2018年-2021年，全球培育鉆石的產量從144萬克拉增長到了900萬克拉，實現了連續三年雙位數的增長。
所以說，盡管當前培育鉆石滲透率不高，但增長非常迅速，可以說培育鉆石行業發展空間非常廣闊，并且當前正處在前所未有的爆發期。600-700萬克拉，而每年全球天然鉆石產量約為1.2-1.6億克拉，滲透率僅在6%左右。
但培育鉆石產量增長非常迅速。2018年-2021年，全球培育鉆石的產量從144萬克拉增長到了900萬克拉，實現了連續三年雙位數的增長。
所以說，盡管當前培育鉆石滲透率不高，但增長非常迅速，可以說培育鉆石行業發展空間非常廣闊，并且當前正處在前所未有的爆發期。
專業評論
會展信息
中國國際碳中和主題博覽會
會展信息
EXHIBITION INFORMATION?
展會時間：2022-09-02 ~ 09-06
展會地點：中國 - 北京 - 北京國家會議中心+首鋼園區展館
主辦單位：中華人民共和國商務部、北京人民政府，天啟展覽
展會簡介：為增強我國服務業和服務貿易國際競爭力，充分發揮服務業和服務貿易在加快轉變經濟發展方式中的作用，2012年黨中央、國務院批準由商務部、北京市人民政府共同主辦中國（北京）國際服務貿易交易會（簡稱京交會)。2019年更名為中國國際服務貿易交易會。隨著中國經濟發展進入新時代，京交會的發展也進入了提質升級的新階段，2020年，中國國際服務貿易交易會簡稱由京交會更名為服貿會。服貿會（包括原京交會）成為國際服務貿易領域傳播理念、銜接供需、共享商機、共促發展的重要平臺，是全球服務貿易領域規模最大的綜合性展會和中國服務貿易領域的龍頭展會，同中國進出口商品交易會（廣交會）、中國國際進口博覽會（進博會）一起成為中國對外開放的三大展會平臺。
會議直達：中國國際碳中和主題博覽會會
做精做優新能源新材料產業
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郵箱：hycydt123@163.com
地址：山西省陽泉市礦區桃北西街2號
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編輯
武天宇
校對審核
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