電池企業(yè)競逐這一負極材料賽道！

時間:2024-04-19 18:29來源:綠研院 作者:子蕊
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如今，提高電池能量密度是整個電池產(chǎn)業(yè)的目標，這當中包括對于正負極材料的改進。而正極材料已經(jīng)有了突破，因此，如何提升負極材料的比容量成為行業(yè)競爭焦點。
 
而硅基負極不僅具有很高的理論比容量，能滿足高倍率充放電的需求，且低溫性能優(yōu)越，被視為最有前途的新一代負極材料。資料顯示，與目前主流的石墨負極相比，作為合金型材料的硅基負極具有高出十倍以上的理論比容量。
 
硅基負極市場空間巨大
 
硅基負極滿足了新能源汽車、消費級電子產(chǎn)品、儲能電池系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)展的需要，市場空間巨大。目前硅碳復(fù)合材料和硅氧復(fù)合材料是硅基負極的主要技術(shù)路線。
 
其中，硅碳負極是指納米硅與碳材料混合，目前硅碳負極的商業(yè)化容量在450mAh/g以下，首效高，但體積膨脹較大，循環(huán)性能也相對較差；硅氧負極采用氧化亞硅和石墨材料混合，其循環(huán)性能得到較大提升。硅氧負極首效低，成本高，制備過程并不唯一。
 
硅基負極市場空間巨大，機構(gòu)預(yù)計，2025年全球硅基負極出貨量有望達到14.9萬噸，滲透率將達到5.4%。而2025年國內(nèi)硅基負極材料出貨有望超6萬噸。
 
專家認為，“硅碳時代”已經(jīng)臨近，硅碳負極應(yīng)用將進入快車道。預(yù)計2025年硅碳負極有望在負極材料中的滲透率達到20%～30%，需求量或達20萬噸/年，市場空間超200億元。
 
電池企業(yè)紛紛進軍硅基負極
看好硅基負極的巨大潛力，越來越的企業(yè)開始入局：
 
早在2020年，特斯拉發(fā)布的4680圓柱電池就采用了硅基負極，該電池采用高鎳正極+硅碳負極材料，能量密度達300Wh/kg。 
 
其他入局企業(yè)方面，電池企業(yè)有寧德時代、億緯鋰能、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、力神電池等。同時，硅基負極電池裝車提速，國內(nèi)市場上，蔚來、智己等品牌旗下車型，國際市場上，奔馳電動大G（EQG）等開始搭載硅基負極動力電池。
 
進入2024年以來，硅基負極更是進展不斷，除了寧德時代、億緯鋰能、國軒高科等頭部電池企業(yè)公開了硅基負極相關(guān)專利進展之外，還有多家公司公布了各種在該產(chǎn)業(yè)的最新進展：
 
杉杉股份表示，公司硅基負極材料攻克了二代硅氧產(chǎn)品的低溫長循環(huán)難題，并在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了球形低膨脹新型硅碳產(chǎn)品。
 
璞泰來稱，公司在硅碳負極原料的預(yù)處理方面的技術(shù)走在前沿，在加工的工藝方面包括CVD等技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品穩(wěn)定性比較好、技術(shù)成熟度高，廣泛受到頭部重點客戶的認可。公司認為納米硅碳產(chǎn)品將自2025年起逐步進入批量供應(yīng)階段。
 
硅寶科技硅碳負極材料擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品及技術(shù)，產(chǎn)品性能達到國際先進水平，比容量可達2000mAh/g。公司于2023年建成1000噸/年硅碳負極材料中試生產(chǎn)線并順利投產(chǎn)，產(chǎn)品向多家客戶送樣測評，已實現(xiàn)訂單突破，得到客戶好評，目前正在根據(jù)客戶需求進行批量供貨。同時，5萬噸/年鋰電池用硅碳負極材料及專用粘合劑項目現(xiàn)已完成全部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，開始設(shè)備安裝。
 
山河智能4月17日在投資者互動平臺表示，硅碳負極可用于固態(tài)電池。
 
此外，據(jù)“準格爾旗融媒體中心”消息，4月18日，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準格爾旗人民政府、準格爾經(jīng)濟開發(fā)區(qū)與碳一新能源集團舉行新材料項目簽約儀式。項目總投資20億元，項目采用CVD氣相沉積工藝生產(chǎn)新型鋰電池硅碳負極材料，規(guī)劃年度產(chǎn)能3萬噸，建設(shè)周期3年，達產(chǎn)后產(chǎn)值有望超百億。
 
值得注意的是，硅基負極材料需要解決循環(huán)過程中體積膨脹較大，導(dǎo)致SEI膜（固體電解質(zhì)界面膜）不穩(wěn)定造成的技術(shù)問題，例如首效低、循環(huán)壽命有待提高等。
 
有業(yè)內(nèi)人士指出，針對硅碳復(fù)合材料技術(shù)路線，業(yè)界一直存在一定爭議，但目前市場已較為明晰，各類硅碳復(fù)合材料的量產(chǎn)工藝及設(shè)備尚未穩(wěn)定下來，這為初創(chuàng)企業(yè)提供了曲線超車的潛在機會。不過，由于頭部企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢，初創(chuàng)公司的機會相對有限。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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