ตามข้อมูลล่าสุดจากสำนักงานศุลกากรทั่วไปของจีน ประเทศจีนนำเข้าน้ำมันถ่านเปลือกถั่ว 11,622.7 ตันเมตริกในเดือนพฤษภาคม 2568 ลดลง 15% เมื่อเทียบกับเดือนก่อนหน้า และลดลง 21% เมื่อเทียบกับช่วงเดียวกันของปีก่อน ราคานำเข้าเฉลี่ยของน้ำมันถ่านเปลือกถั่วในเดือนพฤษภาคมอยู่ที่ 593.18 ดอลลาร์สหรัฐ/ตันเมตริก ในเดือนมีนาคม ราคานำเข้าเฉลี่ยอยู่ที่ 549.46 ดอลลาร์สหรัฐ/ตันเมตริก ซึ่งบ่งชี้ถึงการเพิ่มขึ้นของราคานำเข้าเฉลี่ยต่อตันเมตริกของน้ำมันถ่านเปลือกถั่วเมื่อเทียบกับเดือนก่อนหน้า
เมื่อเผชิญกับราคานำเข้าที่เพิ่มขึ้นของถ่านเปลือกมะพร้าว (เนื่องจากอุปทานวัตถุดิบที่ตึงตัวจากภัยพิบัติในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ในปี 2567 และราคานำเข้าที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปี 2568) มีเส้นทางทางเทคโนโลยีที่หลากหลายสำหรับวัสดุ "ทดแทน" สำหรับแอโนดคาร์บอนแข็งของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในสามประเภทดังนี้
1. วัสดุทดแทนจากชีวมวล: ราคาถูก ศักยภาพในการจัดหาสูง
- คาร์บอนแข็งจากฟาง
การผลิตฟางประจำปีของจีนเกินกว่า 1 พันล้านตันเมตริก (ข้อมูลของจีนในปี 2566) โดยมีต้นทุนเพียง 300-600 หยวน/ตันเมตริก ผลผลิตคาร์บอนประมาณ 20% และต้นทุนต่อตันเมตริกที่เพียง 1 ใน 10 ของถ่านเปลือกมะพร้าว ในทางทฤษฎี สามารถรองรับความต้องการแบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้ 8 TWh
ผ่านการปรับปรุงเทคโนโลยีเตียงไหล ความจุต่อกรัมของคาร์บอนแข็งจากฟางสามารถบรรลุได้ที่ 280-300 mAh/g ซึ่งใกล้เคียงกับคาร์บอนแข็งจากเปลือกมะพร้าว (300 mAh/g)
- คาร์บอนแข็งจากไม้ไผ่
จีนผลิตไม้ไผ่ขนาดกลางประมาณ 4.5 ล้านตันเมตริกต่อปี ต้นทุนของถ่านจากไม้ไผ่อยู่ที่ 500-1,000 หยวน/ตันเมตริก มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับถ่านเปลือกมะพร้าว (ความหนาแน่นพลังงาน 28 Wh/kg เทียบกับ 28.11 Wh/kg สำหรับเปลือกมะพร้าว) นอกจากนี้ ไม้ไผ่มีความแข็งสูงและโครงสร้างที่สม่ำเสมอ ส่งผลให้มีรูพรุนที่มีเสถียรภาพมากขึ้นหลังจากการทำให้เป็นคาร์บอน
ในปี 2568 คาร์บอนแข็งจากไม้ไผ่ได้ผ่านการทดสอบเป็นชุดแล้ว สามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งาน เช่น ยานยนต์สองล้อและระบบเก็บพลังงาน (ESS)
- คาร์บอนแข็งจากน้ำตาล/แป้ง
กลูโคสและแป้งถูกทำให้เป็นคาร์บอนด้วยความร้อนในน้ำ โดยมีการควบคุมขนาดอนุภาคผ่านสูตรสารเติมแต่ง
วัตถุดิบมีอยู่อย่างกว้างขวาง (เช่น ข้าวโพด มันเทศ) มีความสม่ำเสมอที่ดีกว่าเปลือกมะพร้าว (มีสิ่งสกปรกน้อยกว่า)ความจุต่อกรัมเกิน 300 mAh/g ทำให้เหมาะสำหรับแบตเตอรี่ระดับไฮเอนด์
ต้องมีกระบวนการกลั่นกรอง ทำให้ต้นทุนสูงกว่าฟางเล็กน้อย (ประมาณ 800-1,200 หยวน/ตัน) แต่มีห่วงโซ่อุปทานที่เป็นอิสระและควบคุมได้
2. ฮาร์ดคาร์บอนจากเรซิน: ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนสูง เหมาะสำหรับการใช้งานระดับไฮเอนด์
- ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี: ฮาร์ดคาร์บอนจากเรซินฟีนอลิก มีความสม่ำเสมอของโครงสร้างรูพรุนดีขึ้น 30% มีประสิทธิภาพในการป้องกันการบวมที่ดีเยี่ยม ความจุต่อกรัม 350 mAh/g (เหนือกว่าเปลือกมะพร้าว) และอัตราการเก็บรักษาที่สูงหลังจาก 10,000 รอบการชาร์จ
- ต้นทุนของวัตถุดิบเรซินสูงกว่าเปลือกมะพร้าว 3-5 เท่า โดยมีอัตราผลตอบแทนคาร์บอนเพียง 20%-35% ราคาปัจจุบันสูงกว่า 50,000 หยวน/ตัน III. ฮาร์ดคาร์บอนจากน้ำมันดิน: ต้นทุนต่ำมาก ประสิทธิภาพต้องปรับปรุง
เป็นผลพลอยได้จากน้ำมันดิน/น้ำมันดินถ่านหิน มีต้นทุนเพียง 2,000-3,000 หยวน/ตัน และอัตราผลตอบแทนคาร์บอน 54% (สูงกว่าชีวมวลอย่างมาก)
ต้นทุนในการกำจัดสิ่งเจือปนสูงในช่วงต้น มีแนวโน้มที่จะเป็นกราไฟต์ที่อุณหภูมิสูง (ช่องว่างระหว่างชั้นไม่เพียงพอ) ประสิทธิภาพเริ่มต้นต่ำ ต้องการการดัดแปลงด้วยการออกซิไดซ์ล่วงหน้าและการเชื่อมโยงข้าม
สถานการณ์การใช้งาน: ระบบจัดเก็บพลังงานระดับล่าง (ESS) และยานพาหนะความเร็วต่ำ โดยราคาอาจลดลงเหลือ 20,000-30,000 หยวน/ตัน
IV. กลยุทธ์การแทนที่ระยะสั้นและระยะยาว
ในระยะสั้น วัสดุจากชีวมวลจะครองตลาด โดยให้ความสำคัญกับวัสดุจากไม้ไผ่และฟาง (เนื่องจากต้นทุนต่ำและมีอุปทานเพียงพอ) เสริมด้วยวัสดุจากเรซินบางส่วน (เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ระดับไฮเอนด์) ในระยะยาว จะดำเนินการผลิตฮาร์ดคาร์บอนจากน้ำมันดินในขนาดใหญ่ (หลังจากเทคโนโลยีการดัดแปลงโตเต็มที่) + วัสดุจากน้ำตาล/แป้ง (มีข้อได้เปรียบในความสม่ำเสมอ) เพื่อลดต้นทุนเป้าหมายให้อยู่ในระดับที่เทียบเท่ากับแอโนดกราไฟต์ (30,000-50,000 หยวน/ตัน) ซึ่งจะทำให้เกิด "ทางเลือกที่คุ้มค่า" ที่หลากหลาย
"ทางเลือกที่คุ้มค่า" สำหรับคาร์บอนจากเปลือกมะพร้าวไม่ใช่ทางออกเดียว แต่เป็นเมทริกซ์ที่หลากหลายของ "วัสดุจากชีวมวลเป็นหลัก เสริมด้วยวัสดุจากเรซิน/น้ำมันดิน"
วัสดุจากชีวมวล เช่น ฟางและวัสดุจากไม้ไผ่ ได้กลายเป็นทางเลือกหลักในปัจจุบัน เนื่องจากมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุน (<1,000 หยวน/ตัน) และข้อได้เปรียบด้านอุปทาน (ในระดับ 100 ล้านตัน)
วัสดุที่ทำจากเรซินตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพระดับสูง ในขณะที่วัสดุที่ทำจากพิทช์มุ่งเป้าไปที่ตลาดที่มีต้นทุนต่ำมาก การพัฒนาทางเทคโนโลยีจะขยายขอบเขตของวัตถุดิบเพิ่มเติม ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงของคาร์บอนแข็งสำหรับแบตเตอรี่โซเดียมไอออนจาก "พึ่งพาการนำเข้า" สู่ "เพียงพอและควบคุมได้ด้วยตนเอง"
