文|崔京智
继12月17日发布投资24.8亿元建设年产10万吨生物基硬碳负极材料项目公告之后,济南圣泉集团紧接着于20日举行投资者说明会,详述圣泉生物基硬碳负极材料项目。
根据圣泉集团的描述,该项目不仅将直接助力钠离子电池产业化,而且将开启圣泉集团的二次增长曲线,带领这个老牌生物质化工龙头开启“千亿市值企业”之路。
关键工艺的突破
党的二十大报告中提出,加快实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战,加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创新能力。
当下圣泉生物基硬碳负极材料项目的科技突破,既将对明年集团发展产生极大助力,本身也是对二十大报告精神的深刻践行。
圣泉集团生物基硬碳负极材料作为“圣泉生物溶剂法”生物精炼一体化产业布局的最新成果,核心在于生物炭为自己生产,其可控性高、均一稳定,利用其制备的硬碳负极材料具有生物质和树脂的双重特性,因此极片压实密度高。
另一特点在于产品性能稳定,一致性高,与同类产品指标数据相比均有显著优势。
居于行业领先地位的产品特性,是当下行业对于生物基硬碳负极材料密切关注的原因所在。
事实上,能否突破关键工艺和专用装备的制约,是新材料领域能否取得巨大技术成果的关键,这也是这一点上圣泉生物基硬碳负极材料项目,圣泉集团掌握着独特生产工艺优势。
硬碳的关键技术在于生物炭的选择和制备工艺,圣泉硬碳前驱体生物炭生产技术完全不同于常规的植物果壳、秸秆、木材、淀粉、蔗糖等的固体干馏碳化,而是采用自主研发的“圣泉生物溶剂法”生物质精炼技术生产,将秸秆中碳含量高且易于成炭的木质素、部分半纤维素和纤维素所形成的多糠类组分有选择性地溶解到生物溶剂中,在生物溶剂中发生分子间重排以及分子内重排,在重排中,迁移分子或基团完全游离并脱离原来的体系,然后与新体系进行重新排列连接,通过重排等分子设计手段按照工艺要求重新进行树脂化,形成生物基树脂,进一步加工形成硬碳材料的优质生物炭。
该生物炭经过煅烧等工序处理,即获得压实密度较为理想的优质硬碳电池负极材料。
如今,创新驱动已成为全球共识,新一轮工业革命即将到来,高技术和新兴产业已发展到前所未有的水平,科技创新对新材料产业的发展的地位和作用也提到新的高度,对于关键技术的把持与突破,圣泉集团为行业做出了表率。
工业变革的奠基
放在大的时代背景下,或许更能看出项目本身的意义。
如今,新一轮科技和工业革命已经拉开序幕,新材料的基础和先导作用变得更加突出和重要。
人类已步入后工业化时期,人口高度密集和城市化进程加速,资源和环境问题更加紧迫,传统的经济发展方式和产业模式不再适合全球经济一体化的格局,因此新一轮的工业和科技革命不可逆转,转变经济发展方式,不断催生新的经济增长点和新兴产业,成为人类社会可持续发展的迫切要求。
而新材料恰恰是新一轮工业革命的物质基础。
以钠离子电池为例,钠离子电池一向被认为是可以替代部分锂离子电池产业空间的可产业化产品,2022年,国内大批机构纷纷投资进军钠离子电池领域,这一年也被普遍认为是国内钠离子电池的产业化元年。
但受制于前驱体来源不稳定和压实密度较低等因素,导致迟迟未能真正打开产业化空间,如今圣泉生物炭材料(硬碳前驱体)和硬碳负极材料的研发成功,则为这样的局面带来了改变。
据了解,圣泉集团的生物炭经送样中科海纳、贝特瑞、佰思格、珈钠能源等国内头部机构,一一证实了生物炭的性能稳定,一致性高等特点。圣泉集团制备的硬碳负极材料也已送样部分电芯厂家,得到一致好评,全电池评测还在进行中。
同时,下游测评机构经过送样测评后同样对圣泉产品表示认可,并纷纷表达了携手合作的愿景。也正是基于这一前提,圣泉集团决定投资24.8亿元建设年产10万吨生物基硬碳负极材料项目。
尤为值得期待的是,圣泉第二代硬碳负极材料目前已经经过实验室测评,压实密度也得到进一步提升,显然更具优势。目前圣泉集团已与武汉大学达成技术合作,也与山东大学成立“新材料与碳中和产业技术研究院”,通过校企联合会有更多创新利好接踵而至。
乡村振兴的助力
从另一个角度上看,在未来的乡村振兴中,圣泉生物基硬碳负极材料也具有极强的现实意义。
党的二十大报告提出,“实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用,加快构建废弃物循环利用体系。”
在农业领域,如何吃干榨净秸秆价值,让处理秸秆的良好愿景在现实中“落地”,是各级农业部门一直在探索和实验的课题。
2018年6月,中共中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》提出,深入实施秸秆禁烧制度和综合利用。
2021年10月,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出,加快推进秸秆高值化利用,完善收储运体系,严格禁烧管控。2021年11月,国务院印发的《“十四五”推进农业农村现代化规划》要求,全面实施秸秆综合利用行动,健全秸秆收储运体系,提升秸秆能源化、饲料化利用能力。
频频发布的政策之下,不难看出国家对于秸秆处理的高度重视,当下圣泉生物基硬碳负极材料的研发,显然是对这一进程的推进。
秸秆本身具有产量规模大、成本低、可再生等特点,而圣泉集团在制备过程中实现对秸秆的“吃干榨净”,可以副产纤维素及纤维素制品、纳米纤维素、糠醛、乙酸、钾盐等产品。
此前在大庆投资建设的“100万吨/年生物质精炼一体化(一期工程)项目”,已完成单机试车、联动试车,试生产过程已打通工艺流程,生产出符合指标要求的生物炭、纸浆、纸制品、糠醛等系列产品。
此外,据了解,圣泉集团年产10万吨生物基硬碳负极材料项目拟投资24.8亿元,建设周期预计18个月,预计2023年上半年建成1万吨。目前,该项目已通过项目备案,并完成了主体生产设备选择。
可以预见的是,圣泉生物基硬碳负极材料拥有极为广阔的发展前景,也会需要相当数量的秸秆,这也将有助于秸秆回收工作规模化、商业化,提高秸秆的而利用效率。
当下硬碳负极材料处于腾飞前夕,产品高性能、高功能、长寿命、低成本、可回收、可再生,以及开发低能耗、短流程、资源利用率高、无污染或小污染的制造加工技术都包含有大量的创新内容,发展前景极其广阔,而其带来的意义也不可忽视,圣泉生物基硬碳负极材料对促进相关产业集约化发展,优化产业结构、提高技术水平、高效利用资源将发挥的作用也将在不久的未来,逐渐显现出来。
来源:推广
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