中國粉體網(wǎng)訊  近日，硅基負極領(lǐng)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(chǎn)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(chǎn)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(lǐng)先。

眾所周知，膨脹難題是制約硅基負極超大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用的核心痛點。據(jù)報道，上海鋰凰在確保超低成本經(jīng)濟制備的前提下，在材料設(shè)計層面，對晶體結(jié)構(gòu)進行了原子/分子調(diào)控，對微結(jié)構(gòu)空曠度進行了多尺度構(gòu)筑；在量產(chǎn)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(shè)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(xiàn)了硅基負極的超低成本、超高性能、超大規(guī)模量產(chǎn)。

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(chǎn)品為硅基負極材料與新型負極材料。

上海鋰凰產(chǎn)品

上海鋰凰致力于研發(fā)和生產(chǎn)世界領(lǐng)先的硅基負極材料，由數(shù)十位專業(yè)從事負極材料研究的國內(nèi)一流大學博士生組成的科研團隊進行專項技術(shù)攻關(guān)，已在鋰電硅基負極材料高容量、高倍率、長循環(huán)壽命表現(xiàn)方面取得豐厚成果。目前，上海鋰凰硅基負極材料已應(yīng)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(chǎn)與代工基地。

搶手的硅基負極

現(xiàn)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(xiàn)高容量和較長的使用壽命，有望成為率先商業(yè)化應(yīng)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(nèi)人士表示，“2021年以前，很多投資機構(gòu)對硅基負極材料是否具備大規(guī)模產(chǎn)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(chǎn)品性能上實現(xiàn)了重大進步�！睋�(jù)知情人士透露，硅基負極廠商天目先導目前的估值已經(jīng)沖到數(shù)十億元。近日，創(chuàng)立于硅谷的硅基負極企業(yè)GruEnergy完成數(shù)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(shù)千萬元。硅基負極企業(yè)成為投資機構(gòu)的“香餑餑”。

據(jù)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(jù)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(chǎn)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(chǎn)能建設(shè)。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(chǎn)品一、二代已實現(xiàn)批量供應(yīng)，第三、四代硅氧產(chǎn)品正處于開發(fā)、認證當中。新一代高容量高首效的硅碳產(chǎn)品基礎(chǔ)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(chǎn)。

貝特瑞硅基負極產(chǎn)能5000噸/年，公司的硅碳負極材料已經(jīng)突破至第四代產(chǎn)品，比容量達到1800mAh/g以上；所生產(chǎn)的硅氧負極材料已完成多款氧化亞硅產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn)工作，比容量達到1400mAh/g以上。公司在深圳市光明區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)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(chǎn)硅基負極材料，其硅碳負極材料產(chǎn)品定位第三代負極硅技術(shù)，納米硅摻雜石墨或者硬碳的技術(shù)。

石大勝華硅基產(chǎn)品為高首效型硅氧碳負極材料，同時有應(yīng)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(chǎn)能為5萬噸/年。

天目先導年產(chǎn)能超過8000噸、配套硅負極用石墨年產(chǎn)能50000噸。在研發(fā)上，已逐步實現(xiàn)一代氧化亞硅、一代硅碳、二代硅碳、二代氧化亞硅的量產(chǎn)。三代硅碳產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)后可覆蓋10萬輛以上新能源汽車的材料需求。

國內(nèi)外部分布局硅基負極材料企業(yè)情況統(tǒng)計

相關(guān)機構(gòu)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(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。有機構(gòu)預計2025年全球硅基負極市場空間或?qū)⑦_300億元。隨著硅基負極在成本、技術(shù)、工藝等方面的不斷成熟，未來必然會獲得更廣泛的應(yīng)用，硅基負極時代正在來臨。

參考來源：上海鋰凰官網(wǎng)、中科創(chuàng)星、投中網(wǎng)、GGII等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）

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