隨著新能源車的普及虫犀，為適應(yīng)更高能量密度的電池需求登鄙，硅基負(fù)極材料正步入產(chǎn)業(yè)視野。硅基負(fù)極被看作下一代鋰電池負(fù)極材料橄文，已經(jīng)明顯感受到需求跨過平臺期化刻。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，即將2022年迎來爆發(fā)上陕，2023年開始放量桩砰。隨著更多原材料企業(yè)的加入，硅基負(fù)極材料被列入了工信部重點新材料释簿，將成為國家重點鼓勵發(fā)展的新能源電池材料之一亚隅。
多家企業(yè)入局
被譽為“北交所明星股”硼莽、鋰電負(fù)極材料龍頭的貝特瑞，近日宣布煮纵，2022年新春開年首筆投資投向了硅基負(fù)極材料項目沉删。最新公告顯示，中國寶安子公司貝特瑞擬與深圳市光明區(qū)政府簽署投資合作協(xié)議醉途，擬在深圳市光明區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)4萬噸硅基負(fù)極材料項目，項目預(yù)計總投資50億元砖茸。
而隨著硅基負(fù)極材料的“明星”效應(yīng)不斷釋放隘擎，多家傳統(tǒng)負(fù)極材料廠都已經(jīng)開始入局硅基負(fù)極。據(jù)公告凉夯，璞泰來在江西和江蘇溧陽均建設(shè)有硅基負(fù)極中試線货葬，已經(jīng)通過部分客戶認(rèn)證；翔豐華硅基負(fù)極已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基本條件咳衣。動力電池廠商國軒高科也有5000噸/年硅基負(fù)極材料項目正在建設(shè)中共撰。
據(jù)了解，中國負(fù)極行業(yè)產(chǎn)量在已經(jīng)占據(jù)全球約六成以上市場故碱，貝特瑞鞋夹、璞泰來、杉杉股份市場份額占比居前炎殃。業(yè)內(nèi)人士表示孕炒，當(dāng)前硅基負(fù)極主要應(yīng)用在消費電子、電動工具等領(lǐng)域件牧，而蘊藏更大增量空間的是動力電池領(lǐng)域仪但，尤其即將到來的4680電池將成為改變市場的暖風(fēng)。目前侮压，4680電池已經(jīng)處于大規(guī)模量產(chǎn)前夜呀净。
諸多難題破解
公開資料顯示，高比容量優(yōu)勢使得硅基材料被視為理想的下一代負(fù)極材料蠕膀。硅的比容量高達4200mAh/g好猪，是碳基材料的10倍以上，是目前已知比容量最高的負(fù)極材料社露。碳基材料是目前使用最為廣泛的負(fù)極材料惰赋，其理論比容量為372mAh/g。
然而呵哨，硅基負(fù)極材料也存在硅易體積膨脹赁濒、導(dǎo)電性差、首次充放電損耗大等問題孟害。由于硅材料在充放電時體積膨脹可達120%—300%拒炎，導(dǎo)致硅顆粒分化及SEI膜的破裂增厚挪拟，將影響電池首充效率與壽命。
針對此短板击你，科研人員發(fā)現(xiàn)玉组，以碳輔硅，兼具容量與壽命丁侄。據(jù)此惯雳，業(yè)內(nèi)提出的解決方案是，將硅碳復(fù)合材料與硅氧復(fù)合材料作為硅基負(fù)極的主要技術(shù)路線鸿摇。具體說曾罕，就是在能量密度和穩(wěn)定性之間尋找平衡，以實現(xiàn)材料性能的實際改善皮卸。
當(dāng)前的硅基負(fù)極產(chǎn)品是將硅和石墨摻雜起來復(fù)合使用礼文，以硅顆粒提供儲鋰容量，碳材料緩沖體積變化猿池，同時兼顧了較高的比容量與較長的使用壽命繁惦。而對于新能源車普遍采用的鋰電池負(fù)極材料而言，一般分為碳系負(fù)極和非碳系負(fù)極罚蛾，其中越匕，硅碳負(fù)極材料相比于石墨負(fù)極材料的比容量大，能極大提高鋰電池的能量密度缩笤，被認(rèn)為當(dāng)前性能最好的負(fù)極材料缘说。
然而，新的問題又出現(xiàn)了赎丢，雖然硅基材料緩解了純硅材料的體積膨脹劣零，但硅基負(fù)極的壽命與首次充電效率相較于碳基負(fù)極仍有差距。對此福压，業(yè)內(nèi)提出了更新的解決方案掏秩，一是負(fù)極預(yù)鋰化，即在電池工作前向電池內(nèi)部補充鋰離子荆姆，將有效提升首次充電效率與電池壽命蒙幻；二是改進硅基復(fù)合材料，除硅碳（納米硅）路線胆筒、硅氧路線外邮破，通過加入碳納米管、石墨烯等新型導(dǎo)電劑材料仆救，也將提升硅基負(fù)極的壽命與循環(huán)性能抒和。
或迎市場爆發(fā)
在業(yè)內(nèi)看來，硅基負(fù)極材料即將迎來市場爆發(fā)。國內(nèi)主要硅基負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)包括中科電氣摧莽、貝特瑞庙洼、江西正拓、深圳斯諾等镊辕，其中油够，貝特瑞具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已經(jīng)進入了松下-特斯拉的供應(yīng)鏈掸柏，同時已量產(chǎn)供貨給韓國的三星電池虹烈，并計劃提升惠州工廠的產(chǎn)能，硅碳和硅氧各生產(chǎn)3000噸/年椒玖。
與此同時裳岳，比亞迪、寧德時代采缎、國軒高科、貝特瑞灌罐、杉杉股份敌菩、力神、比克坡循、萬向等都展開了對硅碳負(fù)極材料的布局疏拱。其中，杉杉股份的高容量硅合金負(fù)極材料已小批量生產(chǎn)肯拨，并對寧德時代供貨榕每。從產(chǎn)業(yè)來看，硅碳負(fù)極材料在國內(nèi)的發(fā)展處于初期階段雪猪，不少企業(yè)已布局生產(chǎn)線栏尚，進行小批量生產(chǎn)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計只恨，2020年國內(nèi)的硅碳負(fù)極材料出貨量為0.9萬噸译仗，占總負(fù)極材料出貨量的比例約2%。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為官觅，國內(nèi)的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化需要一個整合過程纵菌，一方面要求上游材料企業(yè)提高產(chǎn)品的性能，另一方面還要調(diào)配好與其它摻雜材料的比例休涤，以及與電池企業(yè)研究鋰電池封裝工藝的提升咱圆。相信隨著國內(nèi)負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)的快速布局，市場的滲透率逐步提升功氨，規(guī)模級的產(chǎn)業(yè)化將會加快來臨序苏，硅碳負(fù)極材料的市場規(guī)模將會迎來春天。
（中華工商時報）
（責(zé)任編輯：王惠綿）
多家企業(yè)入局
被譽為“北交所明星股”硼莽、鋰電負(fù)極材料龍頭的貝特瑞，近日宣布煮纵，2022年新春開年首筆投資投向了硅基負(fù)極材料項目沉删。最新公告顯示，中國寶安子公司貝特瑞擬與深圳市光明區(qū)政府簽署投資合作協(xié)議醉途，擬在深圳市光明區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)4萬噸硅基負(fù)極材料項目，項目預(yù)計總投資50億元砖茸。
而隨著硅基負(fù)極材料的“明星”效應(yīng)不斷釋放隘擎，多家傳統(tǒng)負(fù)極材料廠都已經(jīng)開始入局硅基負(fù)極。據(jù)公告凉夯，璞泰來在江西和江蘇溧陽均建設(shè)有硅基負(fù)極中試線货葬，已經(jīng)通過部分客戶認(rèn)證；翔豐華硅基負(fù)極已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基本條件咳衣。動力電池廠商國軒高科也有5000噸/年硅基負(fù)極材料項目正在建設(shè)中共撰。
據(jù)了解，中國負(fù)極行業(yè)產(chǎn)量在已經(jīng)占據(jù)全球約六成以上市場故碱，貝特瑞鞋夹、璞泰來、杉杉股份市場份額占比居前炎殃。業(yè)內(nèi)人士表示孕炒，當(dāng)前硅基負(fù)極主要應(yīng)用在消費電子、電動工具等領(lǐng)域件牧，而蘊藏更大增量空間的是動力電池領(lǐng)域仪但，尤其即將到來的4680電池將成為改變市場的暖風(fēng)。目前侮压，4680電池已經(jīng)處于大規(guī)模量產(chǎn)前夜呀净。
諸多難題破解
公開資料顯示，高比容量優(yōu)勢使得硅基材料被視為理想的下一代負(fù)極材料蠕膀。硅的比容量高達4200mAh/g好猪，是碳基材料的10倍以上，是目前已知比容量最高的負(fù)極材料社露。碳基材料是目前使用最為廣泛的負(fù)極材料惰赋，其理論比容量為372mAh/g。
然而呵哨，硅基負(fù)極材料也存在硅易體積膨脹赁濒、導(dǎo)電性差、首次充放電損耗大等問題孟害。由于硅材料在充放電時體積膨脹可達120%—300%拒炎，導(dǎo)致硅顆粒分化及SEI膜的破裂增厚挪拟，將影響電池首充效率與壽命。
針對此短板击你，科研人員發(fā)現(xiàn)玉组，以碳輔硅，兼具容量與壽命丁侄。據(jù)此惯雳，業(yè)內(nèi)提出的解決方案是，將硅碳復(fù)合材料與硅氧復(fù)合材料作為硅基負(fù)極的主要技術(shù)路線鸿摇。具體說曾罕，就是在能量密度和穩(wěn)定性之間尋找平衡，以實現(xiàn)材料性能的實際改善皮卸。
當(dāng)前的硅基負(fù)極產(chǎn)品是將硅和石墨摻雜起來復(fù)合使用礼文，以硅顆粒提供儲鋰容量，碳材料緩沖體積變化猿池，同時兼顧了較高的比容量與較長的使用壽命繁惦。而對于新能源車普遍采用的鋰電池負(fù)極材料而言，一般分為碳系負(fù)極和非碳系負(fù)極罚蛾，其中越匕，硅碳負(fù)極材料相比于石墨負(fù)極材料的比容量大，能極大提高鋰電池的能量密度缩笤，被認(rèn)為當(dāng)前性能最好的負(fù)極材料缘说。
然而，新的問題又出現(xiàn)了赎丢，雖然硅基材料緩解了純硅材料的體積膨脹劣零，但硅基負(fù)極的壽命與首次充電效率相較于碳基負(fù)極仍有差距。對此福压，業(yè)內(nèi)提出了更新的解決方案掏秩，一是負(fù)極預(yù)鋰化，即在電池工作前向電池內(nèi)部補充鋰離子荆姆，將有效提升首次充電效率與電池壽命蒙幻；二是改進硅基復(fù)合材料，除硅碳（納米硅）路線胆筒、硅氧路線外邮破，通過加入碳納米管、石墨烯等新型導(dǎo)電劑材料仆救，也將提升硅基負(fù)極的壽命與循環(huán)性能抒和。
或迎市場爆發(fā)
在業(yè)內(nèi)看來，硅基負(fù)極材料即將迎來市場爆發(fā)。國內(nèi)主要硅基負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)包括中科電氣摧莽、貝特瑞庙洼、江西正拓、深圳斯諾等镊辕，其中油够，貝特瑞具備先發(fā)優(yōu)勢，目前已經(jīng)進入了松下-特斯拉的供應(yīng)鏈掸柏，同時已量產(chǎn)供貨給韓國的三星電池虹烈，并計劃提升惠州工廠的產(chǎn)能，硅碳和硅氧各生產(chǎn)3000噸/年椒玖。
與此同時裳岳，比亞迪、寧德時代采缎、國軒高科、貝特瑞灌罐、杉杉股份敌菩、力神、比克坡循、萬向等都展開了對硅碳負(fù)極材料的布局疏拱。其中，杉杉股份的高容量硅合金負(fù)極材料已小批量生產(chǎn)肯拨，并對寧德時代供貨榕每。從產(chǎn)業(yè)來看，硅碳負(fù)極材料在國內(nèi)的發(fā)展處于初期階段雪猪，不少企業(yè)已布局生產(chǎn)線栏尚，進行小批量生產(chǎn)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計只恨，2020年國內(nèi)的硅碳負(fù)極材料出貨量為0.9萬噸译仗，占總負(fù)極材料出貨量的比例約2%。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為官觅，國內(nèi)的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化需要一個整合過程纵菌，一方面要求上游材料企業(yè)提高產(chǎn)品的性能，另一方面還要調(diào)配好與其它摻雜材料的比例休涤，以及與電池企業(yè)研究鋰電池封裝工藝的提升咱圆。相信隨著國內(nèi)負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)的快速布局，市場的滲透率逐步提升功氨，規(guī)模級的產(chǎn)業(yè)化將會加快來臨序苏，硅碳負(fù)極材料的市場規(guī)模將會迎來春天。
（中華工商時報）
（責(zé)任編輯：王惠綿）
