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电池企业竞逐这一负极材料赛道！

时间:2024-04-19 18:29来源:绿研院 作者:子蕊
点击: 次
如今，提高电池能量密度是整个电池产业的目标，这当中包括对于正负极材料的改进。而正极材料已经有了突破，因此，如何提升负极材料的比容量成为行业竞争焦点。
 
而硅基负极不仅具有很高的理论比容量，能满足高倍率充放电的需求，且低温性能优越，被视为最有前途的新一代负极材料。资料显示，与目前主流的石墨负极相比，作为合金型材料的硅基负极具有高出十倍以上的理论比容量。
 
硅基负极市场空间巨大
 
硅基负极满足了新能源汽车、消费级电子产品、储能电池系统等领域发展的需要，市场空间巨大。目前硅碳复合材料和硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。
 
其中，硅碳负极是指纳米硅与碳材料混合，目前硅碳负极的商业化容量在450mAh/g以下，首效高，但体积膨胀较大，循环性能也相对较差；硅氧负极采用氧化亚硅和石墨材料混合，其循环性能得到较大提升。硅氧负极首效低，成本高，制备过程并不唯一。
 
硅基负极市场空间巨大，机构预计，2025年全球硅基负极出货量有望达到14.9万吨，渗透率将达到5.4%。而2025年国内硅基负极材料出货有望超6万吨。
 
专家认为，“硅碳时代”已经临近，硅碳负极应用将进入快车道。预计2025年硅碳负极有望在负极材料中的渗透率达到20%～30%，需求量或达20万吨/年，市场空间超200亿元。
 
电池企业纷纷进军硅基负极
看好硅基负极的巨大潜力，越来越的企业开始入局：
 
早在2020年，特斯拉发布的4680圆柱电池就采用了硅基负极，该电池采用高镍正极+硅碳负极材料，能量密度达300Wh/kg。 
 
其他入局企业方面，电池企业有宁德时代、亿纬锂能、中创新航、蜂巢能源、力神电池等。同时，硅基负极电池装车提速，国内市场上，蔚来、智己等品牌旗下车型，国际市场上，奔驰电动大G（EQG）等开始搭载硅基负极动力电池。
 
进入2024年以来，硅基负极更是进展不断，除了宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等头部电池企业公开了硅基负极相关专利进展之外，还有多家公司公布了各种在该产业的最新进展：
 
杉杉股份表示，公司硅基负极材料攻克了二代硅氧产品的低温长循环难题，并在行业内首创了球形低膨胀新型硅碳产品。
 
璞泰来称，公司在硅碳负极原料的预处理方面的技术走在前沿，在加工的工艺方面包括CVD等技术生产出来的产品稳定性比较好、技术成熟度高，广泛受到头部重点客户的认可。公司认为纳米硅碳产品将自2025年起逐步进入批量供应阶段。
 
硅宝科技硅碳负极材料拥有完全自主知识产权的产品及技术，产品性能达到国际先进水平，比容量可达2000mAh/g。公司于2023年建成1000吨/年硅碳负极材料中试生产线并顺利投产，产品向多家客户送样测评，已实现订单突破，得到客户好评，目前正在根据客户需求进行批量供货。同时，5万吨/年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目现已完成全部基础设施建设，开始设备安装。
 
山河智能4月17日在投资者互动平台表示，硅碳负极可用于固态电池。
 
此外，据“准格尔旗融媒体中心”消息，4月18日，内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗人民政府、准格尔经济开发区与碳一新能源集团举行新材料项目签约仪式。项目总投资20亿元，项目采用CVD气相沉积工艺生产新型锂电池硅碳负极材料，规划年度产能3万吨，建设周期3年，达产后产值有望超百亿。
 
值得注意的是，硅基负极材料需要解决循环过程中体积膨胀较大，导致SEI膜（固体电解质界面膜）不稳定造成的技术问题，例如首效低、循环寿命有待提高等。
 
有业内人士指出，针对硅碳复合材料技术路线，业界一直存在一定争议，但目前市场已较为明晰，各类硅碳复合材料的量产工艺及设备尚未稳定下来，这为初创企业提供了曲线超车的潜在机会。不过，由于头部企业的先发优势，初创公司的机会相对有限。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 电池企业 负极材料
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