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固态电池的“功臣”材料，特斯拉、宁德时代都在用！

时间:2023-12-27 08:35来源:DT新材料 作者:胡泽
点击: 次
       近日，蔚来成功完成“电动车1000公里真实续航挑战”，引发全网对“电车续航焦虑破除”的热议，而这背后的大功臣就是用了半固态电解质、高镍正极、硅碳负极等热门电池技术。
 
       其中，硅碳负极无疑是今年电池材料中的顶流之一。不仅吸引了小鹏、百度、吉利等在内的投资布局，并有埃安、特斯拉、奔驰、保时捷等众多车企旗下车型也开始启动搭载硅碳负极动力电池。
 
       为何今年硅碳负极那么火？主要还是下游对高容量电池的迫切需求叠加上游技术突破。
 
       硅碳负极，是硅基负极的一个主要分支，具有具有稳定性好，体积变化小和导电性优异等优点。除了纳米硅、碳包覆等技术进行调控之外。最近，多孔碳骨架由于密度低，且具备“储硅+膨胀控制”双重功能成为研究热点。目前在实验室数据中，多孔硅碳对比硅氧和旧有硅碳性能均有较大提升，海外企业实验室数据掺和比例最高可达50%。
 
       2023年多孔硅碳负极量产进展迅速，据GGII不完全统计，当前布局多孔硅碳企业超40家。目前理论月产能为750公斤/月，剔除不良率后产能约500公斤/月，下游电池厂月采购也有数百公斤级。
 
       随着特斯拉、宁德时代等头部企业相继量产硅碳负极动力电池产品，硅碳负极需求有望大幅增加。此外，4680电池和固态电池将进一步拉动硅碳负极渗透率快速上行。
 
       在此背景下，上游材料企业今年以来纷纷加码布局硅碳产能。据DT新材料不完全统计，已有贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、胜华新材、天目先导等巨头以及多家初创企业官宣有相关动作。
 
（1）贝特瑞
 
      贝特瑞作为国内率先规模量产硅基负极的企业，目前已经进入了松下-特斯拉、三星供应链。公司硅碳负极材料已经开发至第五代产品，比容量2000mAh/g以上。目前公司拥有硅基负极材料产能0.5万吨/年，在建产能4万吨项目，预计2023年底前建成投产年产1.5万吨。公司目前主要采用研磨法，同时也在积极推动CVD技术的研发和应用。
 
（2）杉杉股份
 
       3月，杉杉股份锂电硅基负极材料一体化基地项目开工。该项目总投资50亿元，是杉杉第一个纯品高容量硅基负极材料研发生产基地，全部建成后可年产4万吨锂电池硅基负极材料，预计年产值100亿元。
 
（3）天目先导
 
       2022年4月，天目先导纳米硅基负极项目在溧阳开工，项目总投资20亿元，一期项目投资10亿元，达产后可年产5万吨新型纳米硅基负极产品；2022年12月，天目先导新型高端纳米硅负极材料西南基地项目签约成都，拟投资50亿建设年产3000吨高端纳米硅材料、10万吨高端硅基负极材料和3万吨新型纳米硅材料西南生产基地。
 
（4）创普斯
 
       4月，创普斯（深圳）新能源科技集团有限公司年产30万吨硅碳负极材料项目在深圳签约落地水富。公司成立于2020年，已于2022年完成了Pre-A轮，公司新能源材料业务主要聚焦于磷酸铁锂正极材料和硅碳负极材料。
 
（5）璞泰来
 
       5月，璞泰来公告，拟通过设立全资子公司芜湖紫宸（注册资本2亿元），投资22亿建设硅基负极研发生产基地，该项目建成后将形成年产1.2万吨硅基负极材料产能规模。公司技术路线是CVD纳米硅掺杂石墨或者硬碳。
 
（6）埃普诺
 
       6月，埃普诺（深圳）新能源拟在四川内江经开区建设年产30万吨硅碳负极新材料项目和年产3万吨高纯微米硅材料项目。公司目前对外投资的云南埃普诺还有年产12万吨硅碳负极材料项目已于6月备案。
 
（7）胜华新材
 
       6月，胜华新材公告，拟在福建省福州市规划投资建设1万吨/年硅基负极材料项目，项目总投资约人民币4.59亿元。公司已实现硅碳负极四代技术的全面布局，建成产能1000吨/年硅碳负极材料；目前正在规划建设5万吨/年新产能。
 
（8）硅源新能材料
 
       11月，常州硅源新能材料有限公司年产2万吨硅碳负极材料项目签约。项目总投资22亿元。该项目为硅烷CVD法制备硅碳。
 
（9）汉唐森源新材料
 
       11月，西安市汉唐森源新材料产业基地项目开工，该项目总投资额达35亿元，主要建设改性石墨负极材料、硅碳负极等。
 
（10）华智雄材新材料
 
       12月，永济市华智雄材新材料产业园项目开工仪式举行。该项目总投资6亿元建成后，硅碳负极年产能将达3.2万吨。目前公司2000吨硅碳负极材料生产线，已在永济市小规模量产。
 
（11）矽立科新材料
 
       12月，宣城矽立科新材料有限公司年产5000吨硅碳负极一体化项目举行签约仪式，该项目总投资超20亿元。
 
（12）硅宝科技
 
       12月，硅宝科技披露，公司已建成1000吨/年硅碳负极材料中试生产线，目前处于大规模送样阶段。后期，硅宝科技将根据客户需要进行批量供货。此外，硅宝科技计划明年投产3000吨/年负极材料不包含今年已经投产的1000吨，公司1万吨负极材料生产线将分两期建成投产。
 
（13）安徽昱瓴新能源
 
       12月，安徽昱瓴新能源在安徽蚌埠市怀远县举行年产3万吨锂离子电池硅基复合负极材料投产仪式。该产线生产低锂耗硅氧产品、多孔硅碳产品，可满足客户10GW级的锂电产品需求。
 
（14）翔丰华
 
       12月，翔丰华表示，硅碳负极材料产品处于客户测试阶段，已具备产业化条件。后续若有市场需求，公司将会根据客户需求进行相应匹配批量生产。
 
（15）兰溪致德
 
       兰溪致德2022年硅碳负极产能超2000吨，目前在建一体化硅碳负极项目一期8000吨，此外配套原材料硅烷规划产能达5000吨。
 
（16）金硅科技
 
       湖南金硅科技有限公司二期规划在‘中国碳谷产业园’建设10000吨纯硅负极产线，实现年产10万吨以上硅碳复合负极产能，计划于2025年实现全面达产。
 
       据中金公司预计2025年硅碳负极在圆柱动力电池/方形动力电池中渗透率达到35%/20%。基于以上假设，2025年全球动力电池用硅碳负极需求量有望达到20万吨，较2020年约万吨的体量或将有明显提升。
 
       不过目前大规模生产仍在纳米硅分散、碳包覆、气相沉积工艺、多孔碳选型制备等方面有众多难点亟待解决。且今年以来负极材料行业仍受到结构性产能过剩和价格下降的双重压力，硅碳负极的未来发展还得看后续成本和性能的权衡。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池
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