中國儲能網(wǎng)訊：實習(xí)記者姚美嬌報道：鋰電負極材料龍頭企業(yè)貝特瑞近日宣布，2022年首筆投資投向了硅基負極材料項目。根據(jù)計劃，該公司將投資50億元，建設(shè)年產(chǎn)4萬噸硅基負極材料項目，首期1.5萬噸將在2023年12月底前建成投產(chǎn)。
硅基負極被看作最具前景的下一代鋰電池負極材料，它具有能量密度高、原料分布廣泛、放電平臺合適等優(yōu)點，是未來最可能大規(guī)模應(yīng)用的新型負極材料之一，能夠大幅改善鋰離子電池的能量密度。
在此背景下，硅基負極吸引了多方關(guān)注，多家傳統(tǒng)負極材料廠紛紛布局。例如，杉杉股份硅基負極產(chǎn)品已實現(xiàn)批量供貨，主要應(yīng)用在3C領(lǐng)域；翔豐華硅基負極已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基本條件；璞泰來在江西和江蘇溧陽均建設(shè)有硅基負極中試線，已經(jīng)通過部分客戶認證。
一些跨界廠商也紛紛入局。主營電解液材料的石大勝華，其一期1000噸硅基負極已進入試生產(chǎn)階段，預(yù)計今年下半年批量出貨。此外，公司還規(guī)劃了2萬噸級硅基負極產(chǎn)線，總投資額7.3億元，預(yù)計將于2023年12月份建成投產(chǎn)。
除了在消費電子、電動工具等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，硅基負極在動力電池領(lǐng)域擁有更大的增量空間，尤其目前4680大圓柱電池已正式進入量產(chǎn)階段，硅基負極或成為直接受益者?！艾F(xiàn)在大部分大圓柱電池都搭配硅基負極，特斯拉、三星、LG等企業(yè)都在高容量的圓柱電池里用了硅基負極。隨著4680大圓柱電池開始量產(chǎn)，硅基負極市場也將出現(xiàn)爆發(fā)式增長?！币辆S經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝向記者表示。
雖然目前硅基負極市場需求很大，但仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。在業(yè)內(nèi)人士看來，硅基負極還需要在性能方面持續(xù)優(yōu)化?！肮杌摌O要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還需要解決硅負極膨脹的問題。另外就是降低成本，目前價格還比較貴?！眳禽x指出。
硅基負極的硅體積易膨脹、導(dǎo)電性差、首次充放電損耗大等問題也有待解決。由于硅材料在充放電時體積膨脹可達120%-300%，將影響電池首充效率與壽命，目前還無法實現(xiàn)全硅負極，主流的方式是將硅摻雜到石墨負極之中混合使用。目前量產(chǎn)產(chǎn)品的摻硅比例大多在10%以下，有望逐步提升。
吳輝告訴記者，雖然目前硅基負極的市場價格在實時變動，但單價明顯高于石墨負極。據(jù)了解，石墨負極的價格一般在3萬-6萬元/噸，據(jù)天風(fēng)證券測算，硅負極純品價格一般在30萬-70萬元/噸，復(fù)合品價格一般在8萬-12萬元/噸。硅基負極在應(yīng)用上缺乏價格優(yōu)勢。據(jù)中金研報測算，高鎳811軟包電池使用450毫安時每克的硅碳負極，全電池能量密度可以自280瓦時/千克提升至295瓦時/千克，提升幅度約5%。
從產(chǎn)業(yè)上看，不少企業(yè)已布局生產(chǎn)線，進行小批量生產(chǎn)，硅基負極的市場潛能正在逐漸打開。高工產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年中國復(fù)合硅基負極出貨量0.6萬噸，2021年出貨量1.1萬噸，同比增長83.3%。
中金公司研判，2022年有望成為硅基負極產(chǎn)業(yè)化元年，預(yù)計2025年全球硅基負極需求量有望達到20萬噸，其中消費電池滲透率有望達50%，對應(yīng)約7萬噸硅基負極需求；圓柱和方形動力電池中滲透率分別達到35%和20%，對應(yīng)約13萬噸硅基負極需求。
業(yè)內(nèi)普遍認為，目前硅基負極材料的滲透率在逐步提升，讓電池企業(yè)對于電池續(xù)航的提升有了新的技術(shù)發(fā)展方向?！半S著國內(nèi)負極材料生產(chǎn)企業(yè)的快速布局，以及4680大圓柱量產(chǎn)的帶動，硅基負極的市場滲透率將逐步提升，迎來進一步發(fā)展?！眳禽x表示。
延伸閱讀
硅基負極主要是指石墨摻硅復(fù)合材料，摻雜產(chǎn)品包括硅碳負極材料及硅氧負極材料，能夠大幅改善鋰離子電池的能量密度，被業(yè)內(nèi)看作最具潛力的下一代鋰電池負極材料。
容量是衡量負極材料性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，電池電芯能量密度和負極材料的克容量正相關(guān)。目前，高端石墨克容量已經(jīng)達到360毫安時/克-365毫安時/克，接近理論值。從負極材料角度看，電芯能量密度的提升需要開發(fā)出具有更高克容量的負極材料。硅基負極材料最高克容量可達4200毫安時/克，遠遠超過石墨。雖然當(dāng)前負極材料仍以石墨為主流，但近兩年硅基負極需求量已經(jīng)明顯提升。
