中國粉體網訊 近日，硅基負極領域傳來好消息，上海鋰凰科技有限公司（以下簡稱“上海鋰凰”）成功破解了硅基負極超大規(guī)模量產中久未攻克的膨脹難題，系統(tǒng)提升了電池循環(huán)壽命。目前上海鋰凰百公斤級穩(wěn)定量產的“富硅”型硅基負極，比容量超過2000mAh/g，穩(wěn)定循環(huán)遠超1500次，綜合性能指標行業(yè)領先。
眾所周知，膨脹難題是制約硅基負極超大規(guī)模量產和應用的核心痛點。據報道，上海鋰凰在確保超低成本經濟制備的前提下，在材料設計層面，對晶體結構進行了原子/分子調控，對微結構空曠度進行了多尺度構筑；在量產工藝層面，對制備過程進行了從“多步法”到“一步法”的極致優(yōu)化；在裝備制造層面，對儀器設備進行了定制開發(fā)和智能管理，系列“組合拳”最終成功實現了硅基負極的超低成本、超高性能、超大規(guī)模量產。
上海鋰凰是何來頭？上海鋰凰成立于2021年，由北京大學博士團隊創(chuàng)立，專注于高性能電極材料的開發(fā)，主要產品為硅基負極材料與新型負極材料。
上海鋰凰產品
上海鋰凰致力于研發(fā)和生產世界領先的硅基負極材料，由數十位專業(yè)從事負極材料研究的國內一流大學博士生組成的科研團隊進行專項技術攻關，已在鋰電硅基負極材料高容量、高倍率、長循環(huán)壽命表現方面取得豐厚成果。目前，上海鋰凰硅基負極材料已應用于高能量密度長續(xù)航無人機電池，公司在長三角地區(qū)擁有總計千噸級自主量產與代工基地。
搶手的硅基負極
現階段商業(yè)化石墨負極材料比容量已接近理論值極限，提升空間很小。硅材料由于具有極高的能量密度（理論比容量為4200mAh/g，是石墨負極材料的10倍），通過改性可實現高容量和較長的使用壽命，有望成為率先商業(yè)化應用的新一代高能量密度負極材料。
硅基負極前景被普遍看好，市場對硅基負極的熱情大增。有業(yè)內人士表示，“2021年以前，很多投資機構對硅基負極材料是否具備大規(guī)模產業(yè)化的條件持懷疑態(tài)度，到2021年大家才逐漸意識到硅基負極材料在本體性能及最終產品性能上實現了重大進步�！睋槿耸客嘎�，硅基負極廠商天目先導目前的估值已經沖到數十億元。近日，創(chuàng)立于硅谷的硅基負極企業(yè)GruEnergy完成數千萬美元A+輪融資。成立于2022年的硅基負極企業(yè)碳什科技在8個月便完成了天使輪和天使+輪融資，僅天使輪融資金額便達到數千萬元。硅基負極企業(yè)成為投資機構的“香餑餑”。
據統(tǒng)計，2022年我國硅基負極復合后出貨量為1.6萬噸，消費電子與電動工具市場仍占據大頭。不過，隨著電動汽車終端快充趨勢帶動，以及46系大圓柱電池的放量，硅基負極需求將顯著增加，有望迎來規(guī)模級產能釋放。預計2023年硅基負極復合后出貨有望超2.7萬噸，同比增速有望超65%。
目前，為滿足下游車企及電池廠商的需求，負極材料企業(yè)紛紛加碼推進硅基負極材料的研發(fā)及產能建設。例如，杉杉股份、貝特瑞、璞泰來、石大勝華、天目先導、硅寶科技、蘭溪致德等。
杉杉股份硅氧負極產品一、二代已實現批量供應，第三、四代硅氧產品正處于開發(fā)、認證當中。新一代高容量高首效的硅碳產品基礎款也已開發(fā)完成。今年3月，寧波杉杉4萬噸硅基負極材料項目開工，預計于2024年初投試產。
貝特瑞硅基負極產能5000噸/年，公司的硅碳負極材料已經突破至第四代產品，比容量達到1800mAh/g以上；所生產的硅氧負極材料已完成多款氧化亞硅產品的技術開發(fā)和量產工作，比容量達到1400mAh/g以上。公司在深圳市光明區(qū)內投資建設年產4萬噸硅基負極材料項目正按計劃逐步推進中。
璞泰來與中科院物理所合作量產硅基負極材料，其硅碳負極材料產品定位第三代負極硅技術，納米硅摻雜石墨或者硬碳的技術。
石大勝華硅基產品為高首效型硅氧碳負極材料，同時有應用于固態(tài)電池的“氣相硅碳”在研。公司當前規(guī)劃投建的硅基負極產能為5萬噸/年。
天目先導年產能超過8000噸、配套硅負極用石墨年產能50000噸。在研發(fā)上，已逐步實現一代氧化亞硅、一代硅碳、二代硅碳、二代氧化亞硅的量產。三代硅碳產品已進入中試階段。
硅寶科技預計2023年完成鋰電池用硅碳負極材料及專用粘合劑項目全部基建工作，年產能達到5萬噸。
蘭溪致德硅基負極材料一體化項目已于2022年開工，達產后可覆蓋10萬輛以上新能源汽車的材料需求。
國內外部分布局硅基負極材料企業(yè)情況統(tǒng)計
相關機構研判，預計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%，對應約13萬噸硅基負極需求。有機構預計2025年全球硅基負極市場空間或將達300億元。隨著硅基負極在成本、技術、工藝等方面的不斷成熟，未來必然會獲得更廣泛的應用，硅基負極時代正在來臨。
參考來源：上海鋰凰官網、中科創(chuàng)星、投中網、GGII等
（中國粉體網編輯整理/文正）
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