固態(tài)電池的“功臣”材料，特斯拉、寧德時(shí)代都在用！

時(shí)間:2023-12-27 08:35來(lái)源:DT新材料 作者:胡澤
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       近日，蔚來(lái)成功完成“電動(dòng)車(chē)1000公里真實(shí)續(xù)航挑戰(zhàn)”，引發(fā)全網(wǎng)對(duì)“電車(chē)?yán)m(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(fù)極等熱門(mén)電池技術(shù)。
 
       其中，硅碳負(fù)極無(wú)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(shí)捷等眾多車(chē)企旗下車(chē)型也開(kāi)始啟動(dòng)搭載硅碳負(fù)極動(dòng)力電池。
 
       為何今年硅碳負(fù)極那么火？主要還是下游對(duì)高容量電池的迫切需求疊加上游技術(shù)突破。
 
       硅碳負(fù)極，是硅基負(fù)極的一個(gè)主要分支，具有具有穩(wěn)定性好，體積變化小和導(dǎo)電性?xún)?yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。除了納米硅、碳包覆等技術(shù)進(jìn)行調(diào)控之外。最近，多孔碳骨架由于密度低，且具備“儲(chǔ)硅+膨脹控制”雙重功能成為研究熱點(diǎn)。目前在實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)中，多孔硅碳對(duì)比硅氧和舊有硅碳性能均有較大提升，海外企業(yè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)摻和比例最高可達(dá)50%。
 
       2023年多孔硅碳負(fù)極量產(chǎn)進(jìn)展迅速，據(jù)GGII不完全統(tǒng)計(jì)，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(gòu)也有數(shù)百公斤級(jí)。
 
       隨著特斯拉、寧德時(shí)代等頭部企業(yè)相繼量產(chǎn)硅碳負(fù)極動(dòng)力電池產(chǎn)品，硅碳負(fù)極需求有望大幅增加。此外，4680電池和固態(tài)電池將進(jìn)一步拉動(dòng)硅碳負(fù)極滲透率快速上行。
 
       在此背景下，上游材料企業(yè)今年以來(lái)紛紛加碼布局硅碳產(chǎn)能。據(jù)DT新材料不完全統(tǒng)計(jì)，已有貝特瑞、璞泰來(lái)、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(dòng)作。
 
（1）貝特瑞
 
      貝特瑞作為國(guó)內(nèi)率先規(guī)模量產(chǎn)硅基負(fù)極的企業(yè)，目前已經(jīng)進(jìn)入了松下-特斯拉、三星供應(yīng)鏈。公司硅碳負(fù)極材料已經(jīng)開(kāi)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(fù)極材料產(chǎn)能0.5萬(wàn)噸/年，在建產(chǎn)能4萬(wàn)噸項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2023年底前建成投產(chǎn)年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸。公司目前主要采用研磨法，同時(shí)也在積極推動(dòng)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(fù)極材料一體化基地項(xiàng)目開(kāi)工。該項(xiàng)目總投資50億元，是杉杉第一個(gè)純品高容量硅基負(fù)極材料研發(fā)生產(chǎn)基地，全部建成后可年產(chǎn)4萬(wàn)噸鋰電池硅基負(fù)極材料，預(yù)計(jì)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(fù)極項(xiàng)目在溧陽(yáng)開(kāi)工，項(xiàng)目總投資20億元，一期項(xiàng)目投資10億元，達(dá)產(chǎn)后可年產(chǎn)5萬(wàn)噸新型納米硅基負(fù)極產(chǎn)品；2022年12月，天目先導(dǎo)新型高端納米硅負(fù)極材料西南基地項(xiàng)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(wàn)噸高端硅基負(fù)極材料和3萬(wàn)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(tuán)有限公司年產(chǎn)30萬(wàn)噸硅碳負(fù)極材料項(xiàng)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(fù)極材料。
 
（5）璞泰來(lái)
 
       5月，璞泰來(lái)公告，擬通過(guò)設(shè)立全資子公司蕪湖紫宸（注冊(cè)資本2億元），投資22億建設(shè)硅基負(fù)極研發(fā)生產(chǎn)基地，該項(xiàng)目建成后將形成年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸硅基負(fù)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(kāi)區(qū)建設(shè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸硅碳負(fù)極新材料項(xiàng)目和年產(chǎn)3萬(wàn)噸高純微米硅材料項(xiàng)目。公司目前對(duì)外投資的云南埃普諾還有年產(chǎn)12萬(wàn)噸硅碳負(fù)極材料項(xiàng)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(wàn)噸/年硅基負(fù)極材料項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資約人民幣4.59億元。公司已實(shí)現(xiàn)硅碳負(fù)極四代技術(shù)的全面布局，建成產(chǎn)能1000噸/年硅碳負(fù)極材料；目前正在規(guī)劃建設(shè)5萬(wàn)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(wàn)噸硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目簽約。項(xiàng)目總投資22億元。該項(xiàng)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(xiàng)目開(kāi)工，該項(xiàng)目總投資額達(dá)35億元，主要建設(shè)改性石墨負(fù)極材料、硅碳負(fù)極等。
 
（10）華智雄材新材料
 
       12月，永濟(jì)市華智雄材新材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開(kāi)工儀式舉行。該項(xiàng)目總投資6億元建成后，硅碳負(fù)極年產(chǎn)能將達(dá)3.2萬(wàn)噸。目前公司2000噸硅碳負(fù)極材料生產(chǎn)線，已在永濟(jì)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(fù)極一體化項(xiàng)目舉行簽約儀式，該項(xiàng)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(fù)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(hù)需要進(jìn)行批量供貨。此外，硅寶科技計(jì)劃明年投產(chǎn)3000噸/年負(fù)極材料不包含今年已經(jīng)投產(chǎn)的1000噸，公司1萬(wàn)噸負(fù)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(yuǎn)縣舉行年產(chǎn)3萬(wàn)噸鋰離子電池硅基復(fù)合負(fù)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(hù)10GW級(jí)的鋰電產(chǎn)品需求。
 
（14）翔豐華
 
       12月，翔豐華表示，硅碳負(fù)極材料產(chǎn)品處于客戶(hù)測(cè)試階段，已具備產(chǎn)業(yè)化條件。后續(xù)若有市場(chǎng)需求，公司將會(huì)根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)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(fù)極產(chǎn)能超2000噸，目前在建一體化硅碳負(fù)極項(xiàng)目一期8000噸，此外配套原材料硅烷規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)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(guó)碳谷產(chǎn)業(yè)園’建設(shè)10000噸純硅負(fù)極產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)10萬(wàn)噸以上硅碳復(fù)合負(fù)極產(chǎn)能，計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)全面達(dá)產(chǎn)。
 
       據(jù)中金公司預(yù)計(jì)2025年硅碳負(fù)極在圓柱動(dòng)力電池/方形動(dòng)力電池中滲透率達(dá)到35%/20%。基于以上假設(shè)，2025年全球動(dòng)力電池用硅碳負(fù)極需求量有望達(dá)到20萬(wàn)噸，較2020年約萬(wàn)噸的體量或?qū)⒂忻黠@提升。
 
       不過(guò)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(diǎn)亟待解決。且今年以來(lái)負(fù)極材料行業(yè)仍受到結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩和價(jià)格下降的雙重壓力，硅碳負(fù)極的未來(lái)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(biāo)簽： 固態(tài)電池
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