固態(tài)電池的“功臣”材料，特斯拉、寧德時代都在用！

時間:2023-12-27 08:35來源:DT新材料 作者:胡澤
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       近日，蔚來成功完成“電動車1000公里真實續(xù)航挑戰(zhàn)”，引發(fā)全網(wǎng)對“電車續(xù)航焦慮破除”的熱議，而這背后的大功臣就是用了半固態(tài)電解質(zhì)、高鎳正極、硅碳負極等熱門電池技術(shù)。
 
       其中，硅碳負極無疑是今年電池材料中的頂流之一。不僅吸引了小鵬、百度、吉利等在內(nèi)的投資布局，并有埃安、特斯拉、奔馳、保時捷等眾多車企旗下車型也開始啟動搭載硅碳負極動力電池。
 
       為何今年硅碳負極那么火？主要還是下游對高容量電池的迫切需求疊加上游技術(shù)突破。
 
       硅碳負極，是硅基負極的一個主要分支，具有具有穩(wěn)定性好，體積變化小和導(dǎo)電性優(yōu)異等優(yōu)點。除了納米硅、碳包覆等技術(shù)進行調(diào)控之外。最近，多孔碳骨架由于密度低，且具備“儲硅+膨脹控制”雙重功能成為研究熱點。目前在實驗室數(shù)據(jù)中，多孔硅碳對比硅氧和舊有硅碳性能均有較大提升，海外企業(yè)實驗室數(shù)據(jù)摻和比例最高可達50%。
 
       2023年多孔硅碳負極量產(chǎn)進展迅速，據(jù)GGII不完全統(tǒng)計，當(dāng)前布局多孔硅碳企業(yè)超40家。目前理論月產(chǎn)能為750公斤/月，剔除不良率后產(chǎn)能約500公斤/月，下游電池廠月采購也有數(shù)百公斤級。
 
       隨著特斯拉、寧德時代等頭部企業(yè)相繼量產(chǎn)硅碳負極動力電池產(chǎn)品，硅碳負極需求有望大幅增加。此外，4680電池和固態(tài)電池將進一步拉動硅碳負極滲透率快速上行。
 
       在此背景下，上游材料企業(yè)今年以來紛紛加碼布局硅碳產(chǎn)能。據(jù)DT新材料不完全統(tǒng)計，已有貝特瑞、璞泰來、杉杉股份、勝華新材、天目先導(dǎo)等巨頭以及多家初創(chuàng)企業(yè)官宣有相關(guān)動作。
 
（1）貝特瑞
 
      貝特瑞作為國內(nèi)率先規(guī)模量產(chǎn)硅基負極的企業(yè)，目前已經(jīng)進入了松下-特斯拉、三星供應(yīng)鏈。公司硅碳負極材料已經(jīng)開發(fā)至第五代產(chǎn)品，比容量2000mAh/g以上。目前公司擁有硅基負極材料產(chǎn)能0.5萬噸/年，在建產(chǎn)能4萬噸項目，預(yù)計2023年底前建成投產(chǎn)年產(chǎn)1.5萬噸。公司目前主要采用研磨法，同時也在積極推動CVD技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。
 
（2）杉杉股份
 
       3月，杉杉股份鋰電硅基負極材料一體化基地項目開工。該項目總投資50億元，是杉杉第一個純品高容量硅基負極材料研發(fā)生產(chǎn)基地，全部建成后可年產(chǎn)4萬噸鋰電池硅基負極材料，預(yù)計年產(chǎn)值100億元。
 
（3）天目先導(dǎo)
 
       2022年4月，天目先導(dǎo)納米硅基負極項目在溧陽開工，項目總投資20億元，一期項目投資10億元，達產(chǎn)后可年產(chǎn)5萬噸新型納米硅基負極產(chǎn)品；2022年12月，天目先導(dǎo)新型高端納米硅負極材料西南基地項目簽約成都，擬投資50億建設(shè)年產(chǎn)3000噸高端納米硅材料、10萬噸高端硅基負極材料和3萬噸新型納米硅材料西南生產(chǎn)基地。
 
（4）創(chuàng)普斯
 
       4月，創(chuàng)普斯（深圳）新能源科技集團有限公司年產(chǎn)30萬噸硅碳負極材料項目在深圳簽約落地水富。公司成立于2020年，已于2022年完成了Pre-A輪，公司新能源材料業(yè)務(wù)主要聚焦于磷酸鐵鋰正極材料和硅碳負極材料。
 
（5）璞泰來
 
       5月，璞泰來公告，擬通過設(shè)立全資子公司蕪湖紫宸（注冊資本2億元），投資22億建設(shè)硅基負極研發(fā)生產(chǎn)基地，該項目建成后將形成年產(chǎn)1.2萬噸硅基負極材料產(chǎn)能規(guī)模。公司技術(shù)路線是CVD納米硅摻雜石墨或者硬碳。
 
（6）埃普諾
 
       6月，埃普諾（深圳）新能源擬在四川內(nèi)江經(jīng)開區(qū)建設(shè)年產(chǎn)30萬噸硅碳負極新材料項目和年產(chǎn)3萬噸高純微米硅材料項目。公司目前對外投資的云南埃普諾還有年產(chǎn)12萬噸硅碳負極材料項目已于6月備案。
 
（7）勝華新材
 
       6月，勝華新材公告，擬在福建省福州市規(guī)劃投資建設(shè)1萬噸/年硅基負極材料項目，項目總投資約人民幣4.59億元。公司已實現(xiàn)硅碳負極四代技術(shù)的全面布局，建成產(chǎn)能1000噸/年硅碳負極材料；目前正在規(guī)劃建設(shè)5萬噸/年新產(chǎn)能。
 
（8）硅源新能材料
 
       11月，常州硅源新能材料有限公司年產(chǎn)2萬噸硅碳負極材料項目簽約。項目總投資22億元。該項目為硅烷CVD法制備硅碳。
 
（9）漢唐森源新材料
 
       11月，西安市漢唐森源新材料產(chǎn)業(yè)基地項目開工，該項目總投資額達35億元，主要建設(shè)改性石墨負極材料、硅碳負極等。
 
（10）華智雄材新材料
 
       12月，永濟市華智雄材新材料產(chǎn)業(yè)園項目開工儀式舉行。該項目總投資6億元建成后，硅碳負極年產(chǎn)能將達3.2萬噸。目前公司2000噸硅碳負極材料生產(chǎn)線，已在永濟市小規(guī)模量產(chǎn)。
 
（11）矽立科新材料
 
       12月，宣城矽立科新材料有限公司年產(chǎn)5000噸硅碳負極一體化項目舉行簽約儀式，該項目總投資超20億元。
 
（12）硅寶科技
 
       12月，硅寶科技披露，公司已建成1000噸/年硅碳負極材料中試生產(chǎn)線，目前處于大規(guī)模送樣階段。后期，硅寶科技將根據(jù)客戶需要進行批量供貨。此外，硅寶科技計劃明年投產(chǎn)3000噸/年負極材料不包含今年已經(jīng)投產(chǎn)的1000噸，公司1萬噸負極材料生產(chǎn)線將分兩期建成投產(chǎn)。
 
（13）安徽昱瓴新能源
 
       12月，安徽昱瓴新能源在安徽蚌埠市懷遠縣舉行年產(chǎn)3萬噸鋰離子電池硅基復(fù)合負極材料投產(chǎn)儀式。該產(chǎn)線生產(chǎn)低鋰耗硅氧產(chǎn)品、多孔硅碳產(chǎn)品，可滿足客戶10GW級的鋰電產(chǎn)品需求。
 
（14）翔豐華
 
       12月，翔豐華表示，硅碳負極材料產(chǎn)品處于客戶測試階段，已具備產(chǎn)業(yè)化條件。后續(xù)若有市場需求，公司將會根據(jù)客戶需求進行相應(yīng)匹配批量生產(chǎn)。
 
（15）蘭溪致德
 
       蘭溪致德2022年硅碳負極產(chǎn)能超2000噸，目前在建一體化硅碳負極項目一期8000噸，此外配套原材料硅烷規(guī)劃產(chǎn)能達5000噸。
 
（16）金硅科技
 
       湖南金硅科技有限公司二期規(guī)劃在‘中國碳谷產(chǎn)業(yè)園’建設(shè)10000噸純硅負極產(chǎn)線，實現(xiàn)年產(chǎn)10萬噸以上硅碳復(fù)合負極產(chǎn)能，計劃于2025年實現(xiàn)全面達產(chǎn)。
 
       據(jù)中金公司預(yù)計2025年硅碳負極在圓柱動力電池/方形動力電池中滲透率達到35%/20%�；谝陨霞僭O(shè)，2025年全球動力電池用硅碳負極需求量有望達到20萬噸，較2020年約萬噸的體量或?qū)⒂忻黠@提升。
 
       不過目前大規(guī)模生產(chǎn)仍在納米硅分散、碳包覆、氣相沉積工藝、多孔碳選型制備等方面有眾多難點亟待解決。且今年以來負極材料行業(yè)仍受到結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩和價格下降的雙重壓力，硅碳負極的未來發(fā)展還得看后續(xù)成本和性能的權(quán)衡。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標簽： 固態(tài)電池
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