Selon les dernières données de l'Administration générale des douanes, la Chine a importé 11 622,7 tonnes métriques de charbon de coques de noix 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 coques de noix en mai était de 593,18 dollars/tonne métrique. En mars, le prix moyen à l'importation était de 549,46 dollars/tonne métrique, ce qui indique une augmentation mensuelle du prix moyen à l'importation par tonne métrique de charbon de coques de noix.
Face à la hausse des prix à l'importation du charbon de coques 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), diverses voies technologiques se sont dessinées pour les matériaux « de substitution » aux anodes en carbone dur pour batteries sodium-ion, se répartissant principalement en trois catégories :
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 le 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 coques 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 coques 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 diamètre moyen chaque année. Le coût du charbon à base de bambou est de 500 à 1 000 yuans/tonne métrique, avec des performances proches de celles du charbon de coques de noix de coco (densité énergétique de 28 Wh/kg contre 28,11 Wh/kg pour les coques de noix de coco). De plus, le bambou présente une grande dureté et une structure uniforme, ce qui se traduit par des pores plus stables après carbonisation.
En 2025, le carbone dur à base de bambou a fait l'objet d'essais 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, la taille des particules étant contrôlée par des formulations d'additifs.
Les matières premières sont largement disponibles (par exemple, le maïs, les patates douces), avec une meilleure homogénéité que les coques de noix de coco (moins d'impuretés). La capacité par gramme dépasse 300 mAh/g, ce qui la rend adaptée aux batteries haut de gamme.
Un processus de purification est nécessaire, ce qui entraîne un coût légèrement plus élevé que celui de la paille (environ 800 à 1 200 yuans/tonne), mais avec une chaîne d'approvisionnement autonome et contrôlable.
2. Carbone dur à base de résine : performances élevées, coût élevé, adapté aux applications haut de gamme
- Avantages technologiques : le carbone dur à base de résine phénolique présente une amélioration de 30 % de l'uniformité de la structure poreuse, d'excellentes performances anti-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 coût des matières premières de résine est de 3 à 5 fois celui de la noix de coco, avec un rendement en carbone de seulement 20 % à 35 %. Le prix actuel est supérieur à 50 000 yuans/tonne. III. Carbone dur à base de brai : coût ultra-bas, performances à optimiser
Sous-produit du brai de pétrole/de goudron de houille, avec un coût de seulement 2 000 à 3 000 yuans/tonne et un rendement en carbone de 54 % (nettement plus élevé que celui de la biomasse).
Coûts élevés pour l'élimination des impuretés en amont, sujet à la graphitisation à haute température (espacement intercalaire insuffisant), faible efficacité initiale, nécessitant une pré-oxydation et une modification par réticulation.
Scénarios d'application : systèmes de stockage d'énergie (ESS) bas de gamme et véhicules à basse vitesse, avec des prix susceptibles de chuter à 20 000 à 30 000 yuans/tonne.
IV. Stratégies de substitution à court et à long terme
À court terme, les matériaux à base de biomasse prédomineront, la priorité étant donnée 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, une production à grande échelle à base de brai (une fois la technologie de modification mature) + des matériaux à base de sucre/d'amidon (avec des avantages en termes d'homogénéité) seront recherchés, dans le but de réduire le coût cible à un niveau comparable à celui des anodes en graphite (30 000 à 50 000 yuans/tonne). Cela permettra de réaliser des « solutions de remplacement rentables » diversifiées.
Les « solutions de remplacement rentables » pour le carbone de noix de coco ne constituent pas une solution unique, mais plutôt une matrice diversifiée de « matériaux à base de biomasse comme pilier, complétés par des matériaux à base de résine/de 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 très bas coût. Les itérations technologiques élargiront encore les limites des matières premières, faisant passer le carbone dur pour batteries sodium-ion de « dépendant des importations » à « autonome et contrôlable ».
