SMM News du 20 juin :
Selon les dernières données de l'Administration générale des douanes, la Chine a importé 11 622,7 tonnes métriques de charbon de coque en mai 2025, soit une baisse de 15 % en glissement mensuel et de 21 % en glissement annuel. Le prix moyen à l'importation du charbon de coque en mai était de 593,18 $US/tonne métrique. En mars, le prix moyen à l'importation était de 549,46 $US/tonne métrique, ce qui indique une augmentation mensuelle du prix moyen à l'importation par tonne métrique de charbon de coque.
Face à la hausse des prix à l'importation du charbon de noix de coco (due à la rareté de l'approvisionnement en matières premières causée par les catastrophes en Asie du Sud-Est en 2024 et à la hausse continue des prix à l'importation en 2025), des voies technologiques diversifiées ont émergé pour les matériaux « de substitution » aux anodes en carbone dur pour batteries sodium-ion, se classant principalement dans les trois catégories suivantes :
1. Substituts à base de biomasse : faible coût, fort potentiel d'approvisionnement
Carbone dur à base de paille
La production annuelle de paille en Chine dépasse 1 milliard de tonnes métriques (données de 2023 pour la Chine), avec un coût de seulement 300 à 600 yuans/tonne métrique, un rendement en carbone d'environ 20 % et un coût par tonne métrique qui n'est que d'un dixième de celui du charbon de noix de coco. Théoriquement, il peut répondre à une demande de 8 TWh de batteries sodium-ion.
Grâce à l'optimisation de la technologie du lit fluidisé, la capacité par gramme de carbone dur à base de paille atteint 280 à 300 mAh/g, se rapprochant de celle du carbone dur à base de noix de coco (300 mAh/g).
Carbone dur à base de bambou
La Chine produit 4,5 millions de tonnes métriques de bambou de moyen diamètre par an, avec des coûts de charbon de bambou allant de 500 à 1 000 yuans/tonne métrique. Ses performances sont proches de celles du charbon de noix de coco (densité énergétique de 28 Wh/kg contre 28,11 Wh/kg pour la noix de coco), et le bambou a une dureté élevée et une structure uniforme, ce qui entraîne des pores plus stables après carbonisation.
En 2025, le carbone dur à base de bambou a subi des tests en série, répondant aux exigences d'applications telles que les véhicules à deux roues et les systèmes de stockage d'énergie (ESS).
Carbone dur à base de sucre/amidon
Le glucose et l'amidon sont carbonisés par voie hydrothermale, avec une taille de particule contrôlée par des formulations d'additifs.
Les sources de matières premières sont vastes (maïs, patates douces, etc.), avec une meilleure homogénéité que la noix de coco (moins d'impuretés). La capacité par gramme dépasse 300 mAh/g, ce qui le rend adapté aux batteries haut de gamme.
Il nécessite un processus de purification, dont les coûts sont légèrement plus élevés que ceux du carbone dur à base de paille (environ 800-1 200 yuans/tonne), mais la chaîne d'approvisionnement est autonome et contrôlable.
2. Carbone dur à base de résine : haute performance, coût élevé, adapté aux applications haut de gamme
Avantages technologiques : l'uniformité de la structure poreuse du carbone dur à base de résine phénolique est améliorée de 30 %, avec une excellente résistance au gonflement, une capacité par gramme de 350 mAh/g (supérieure à celle de la noix de coco) et un taux de rétention élevé après 10 000 cycles.
Le prix des matières premières de résine est 3 à 5 fois celui de la noix de coco, avec un rendement en carbone de seulement 20 % à 35 %. Le prix actuel est de plus de 50 000 yuans/tonne.
3. Carbone dur à base de brai : coût ultra-bas, performances à optimiser
Sous-produit du brai de pétrole/goudron de houille, avec des coûts de seulement 2 000-3 000 yuans/tonne et un rendement en carbone de 54 % (dépassant largement celui de la biomasse).
Le coût de l'élimination des impuretés en amont est élevé, et il est sujet à la graphitisation à haute température (en raison d'un espacement intercalaire insuffisant), avec un faible rendement coulombique initial, nécessitant une pré-oxydation et une modification par réticulation.
Scénarios d'application : systèmes de stockage d'énergie (SSE) bas de gamme et véhicules à basse vitesse, avec des prix pouvant chuter à 20 000-30 000 yuans/tonne.
IV. Stratégies de substitution à court et à long terme
À court terme, se concentrer sur les matériaux à base de biomasse, en donnant la priorité aux matériaux à base de bambou et de paille (en raison de leur faible coût et de leur approvisionnement suffisant), complétés par certains matériaux à base de résine (pour améliorer les performances des batteries haut de gamme). À long terme, développer à grande échelle les matériaux à base de brai (une fois la technologie de modification mature) + les matériaux à base de sucre/amidon (en raison de leurs avantages en termes de cohérence), dans le but de réduire le coût cible à un niveau comparable à celui des anodes en graphite (30 000-50 000 yuans/tonne). Atteindre des « substitutions rentables » diversifiées.
La « substitution rentable » du charbon de noix de coco n'est pas une solution unique, mais une matrice diversifiée de « matériaux à base de biomasse comme pilier, complétés par des matériaux à base de résine/brai » :
Les matériaux de biomasse tels que la paille et le bambou sont devenus les choix actuels dominants en raison de leurs avantages en termes de coût (<1 000 yuans/tonne) et d'approvisionnement (à l'échelle de 100 millions de tonnes) ;
Les matériaux à base de résine répondent à la demande de performances haut de gamme, tandis que les matériaux à base de brai ciblent le marché à ultra-faible coût. Les itérations technologiques élargissent continuellement les frontières des matières premières, entraînant la transition du carbone dur pour batteries sodium-ion de la « dépendance aux importations » à « l'autosuffisance et la maîtrise ».
Équipe de recherche sur les nouvelles énergies de SMM
Wang Cong 021-51666838
Ma Rui 021-51595780
Feng Disheng 021-51666714
Lv Yanlin 021-20707875
