中國粉體網訊 在傳統的石墨負極能量密度的潛力已經充分挖掘的情況下,動力鋰電池想要進一步發展,提高電池容量,硅系合金負極成為當前解決能量密度問題的最佳手段之一,因此許多廠商紛紛開始將目光投向了硅基負極材料。
從需求來看,數據顯示,2020年中國硅碳負極的出貨量0.9萬噸,約占全部負極材料出貨量的2%。預計硅負極材料的銷售將從2023年真正開始,到2025年,全球硅負極材料的需求預計將以70%的復合年增長率增長。
而從供給方面來看,國內外的硅基負極材料的進程正在加快:
一、國外產業動態
1.8月14日,美國電池材料初創公司Group宣布,其位于華盛頓的首個鋰電硅碳負極材料工廠正式上線,年產量120噸,預計在今年年底產能可以翻番。其開發的“SCC55”可直接替代傳統石墨負極,提高50%的能量密度。
2.三星SDI今年將推出第二代含硅量7%的電池硅基負極,預計2024年發布第三代,硅含量為10%,并且公司正考慮從韓國兩家公司采購硅基負極材料。此前三星SDI曾發布第一代硅含量為2%的負極材料,并在2018年首次應用于電池。
二、國內產業動態
1.貝特瑞布局最早(2006年),產品已批量供應三星、松下,現有產能3000噸,與華為合作開發硅基負極材料相關項目并對相關技術申請專利進行保護。
2.璞泰來從2014年開始布局,與國內硅碳技術最為領先的中科院物理所合作,現已具備中試線。其公司的硅碳負極材料目前以軟包電池和方形電池應用為主,隨著產業鏈的配套,例如低膨脹的粘結劑、改善首效率的添加劑等的推出,會加大硅碳和硅氧材料在方形電池的應用。公司已經具備中試規模的硅碳和硅氧能力,根據市場需要會加大規模。
3.杉杉股份在今年半年報披露,其掌握了硅基負極材料前驅體批量化合成核心技術,搭載該技術所合成的材料已經通過下游核心客戶測試,且突破了預鋰化硅材料嵌入均勻性技術瓶頸,該款材料處于海外主流客戶測試的第一梯隊。
4.硅寶科技公司目前已建成產能50噸/年的硅碳負極材料中試生產線,公司“高比容量鋰離子電池硅/碳復合負極材料”通過四川省經濟和信息化廳組織的成果鑒定,鑒定結論為國際先進水平。公司已送樣多家電池廠商進行共同開發,目前收入較少,對公司業績影響不大,未來將根據與廠商的合作進度放量生產。
5.石大勝華投資6194.96萬元建設1000噸/年硅碳負極材料項目,包含生產裝置及配套的儲運設施。生產技術來自美國HICO公司,石大勝華稱已與技術提供方達成初步協議。
6.新安股份7月在互動平臺表示,與上海大學(浙江嘉興)新興產業研究院合作的硅碳負極材料項目預計將于7月底之前完成中試的工程建設,預計下半年可以中試出樣進行量產測試。
7.4月9日廣汽集團在廣汽研究院舉辦了2021廣汽科技日,在介紹續航1000公里的動力電池時,廣汽集團表示其解決方案是采用海綿硅負極片電池技術,這一技術既實現了硅負極高能量密度的優勢,又解決了硅材料膨脹的問題。
8.目前,長虹新能源材料實驗室已完成800-1200 mAh/g以及1200 mAh/g以上容量規格硅基負極系列產品的開發,其首次效率(>90%)、循環壽命、體積膨脹等各項技術指標均達到國際領先水平,能夠滿足鋰離子電池高能量密度、長續航能力和高容量需求,未來將廣泛應用于數碼產品、電動汽車等領域。
結語
新能源汽車的續航能力取決于電池的能量密度,隨著消費者對汽車續航里程要求不斷提高,高能量密度成為動力鋰離子電池未來發展方向,而在容量方面硅負極材料相比傳統石墨負極有明顯的優勢。相信未來硅基負極材料將開啟動力鋰電池負極材料的新篇章,而在硅基負極材料公司中有研發和市場優勢的先行者必將大大受益!
參考來源:高工鋰電網、科創板日報、DT新材料、鉅大鋰電
(中國粉體網編輯整理/初心)
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