鉅大LARGE | 點擊量：809次 | 2021年12月13日
未來五年硅負極有望成為鋰離子電池主流材料 市場空間可超百億
7月22日，高鎳三元正極材料供應(yīng)商寧波容百新能源科技股份有限公司（簡稱“容百科技”，股票代碼688005）成功登陸科創(chuàng)板，激發(fā)了人們對鋰電池材料行業(yè)的新想象。
資料顯示，容百科技成立于2014年9月，主要從事鋰電池正極材料及其前驅(qū)體的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品鎳鈷錳三元正極材料是新能源汽車動力電池的關(guān)鍵材料，是國內(nèi)率先量產(chǎn)NCM（鎳鈷錳）811的三元材料企業(yè)。
業(yè)內(nèi)預(yù)計，繼NCM811正極材料應(yīng)用的爆發(fā)之后，硅負極在未來五年內(nèi)有望成為鋰電池的主流材料。
在中國新能源汽車政策激勵和市場需求下，動力電池能量密度提升是必然趨勢。
在鋰電池的四種主要構(gòu)成材料里面，占到電芯成本40%的正極材料和占到電芯成本近30%的負極材料對電池性能的影響最大。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在高能量密度的未來發(fā)展路徑中，動力電池正極材料從2018年開始已經(jīng)采用高鎳三元材料，材料配比從此前的111向523、622和811漸次升級，正是這種升級成就了容百科技的崛起。
如今，領(lǐng)先企業(yè)的動力電池能量密度已經(jīng)達到260瓦時/公斤，若想進一步提高動力電池的能量密度，負極材料也必須有重大突破。
現(xiàn)有的動力電池負極材料90%都是采用石墨負極，石墨負極具有電導(dǎo)率和穩(wěn)定性高的優(yōu)勢，但在能量密度提升方面遇到了一些麻煩，當(dāng)下的發(fā)展已接近其理論最大值——372毫安時/克。
實驗研究發(fā)現(xiàn)，硅是目前理論上容量最大的負極材料，鋰在硅中形成Li4.4Si時，比容量高達4200毫安時/克，遠遠高于石墨的理論容量，且硅具有低嵌鋰電位和低成本的優(yōu)勢。
因此，硅基負極有望替代石墨成為下一代鋰離子電池負極材料。
盡管硅被視為最有發(fā)展?jié)摿Φ南乱淮囯x子電池負極材料，但現(xiàn)在受制于其自身的缺陷，還無法單獨作為負極材料使用，必須與其他材料結(jié)合。為此推動硅負極材料的應(yīng)用，我國已經(jīng)釋放出明確的信號。
硅負極材料已經(jīng)成為國家重點鼓勵的新能源電池材料之一，2017年9月12日和2018年12月26日，先后兩次被列入工信部的重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄。
國際范圍內(nèi)，新一輪負極材料競爭也在全球展開。從全球來看，日韓企業(yè)走在硅碳材料產(chǎn)業(yè)的前列，代表性的公司有日立化成、三菱化學(xué)、昭和電工、日本信越、吳宇化學(xué)、韓國GS公司等。
其中，日立化成是全球最大的硅碳材料公司，其負極材料由人造石墨和10%的硅碳材料復(fù)合而成，其比容量超過550毫安時/克。作為日本松下和特斯拉的的供應(yīng)商之一，特斯拉新一代Model3電動汽車的鋰離子電池能量密度達到了驚人的300瓦時/公斤。
從國內(nèi)來看，貝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、斯諾實業(yè)、星城石墨、江西正拓、創(chuàng)亞動力、大連麗昌等傳統(tǒng)的材料企業(yè)也已在硅基材料領(lǐng)域布局。
其中，貝特瑞和杉杉股份比較領(lǐng)先。公開資料顯示，貝特瑞的硅碳負極材料在2013年通過三星認證之后，2014年?2016年產(chǎn)量處于攀升階段。惠州貝特瑞已經(jīng)具備1000噸/年的產(chǎn)能，并且還有1000噸/年產(chǎn)能在建設(shè)當(dāng)中。杉杉股份早在2009年開始研發(fā)硅碳負極，當(dāng)前實現(xiàn)月產(chǎn)噸級規(guī)模，具體年產(chǎn)量預(yù)計不大，但具體客戶和出貨量情況同樣不詳。
此外，正拓能源今年年初對外宣稱，預(yù)計今年可實現(xiàn)2000噸產(chǎn)能，目前產(chǎn)品項目已完成設(shè)備安裝，進入小批量試產(chǎn)階段。
如今，硅碳材料也成為業(yè)界競逐的風(fēng)口。2017年成立的中科院物理所背景的天目先導(dǎo)和中科院化學(xué)所背景的壹金新能源等公司，作為創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)布局這一材料技術(shù)的研發(fā)。從電池企業(yè)來看，寧德時代、比亞迪、國軒高科、力神、比克等企業(yè)都在積極探索硅基負極材料體系的電芯。
不過，由于行業(yè)硅碳負極尚未形成廣泛推廣的成熟方案，主流的電池生產(chǎn)企業(yè)對于硅碳負極的使用，主要以摻雜形式，且各個企業(yè)摻雜比例也存在差異。隨著摻雜比例的提高，基于摻雜20%的比例來測算，預(yù)計未來五年，硅碳負極材料市場空間可超過百億，值得期待。能源評論
