中國粉體網(wǎng)訊  《中國制造2025》中明確了動(dòng)力電池的發(fā)展規(guī)劃：2020年，電池能量密度達(dá)到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達(dá)到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達(dá)到500Wh/kg。

隨著消費(fèi)者對(duì)新能源車型續(xù)航里程等要求的進(jìn)一步提升，在4680大圓柱電池市場需求逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)下，高鎳三元+硅基負(fù)極高能量密度產(chǎn)品體系也迎來了發(fā)展期。

硅基負(fù)極產(chǎn)能逐漸釋放

早在2020年9月，硅基負(fù)極便獲得業(yè)界關(guān)注。

彼時(shí)，特斯拉發(fā)布了4680電池。這款電池沒有采用占據(jù)絕大部分鋰電池負(fù)極市場份額的石墨負(fù)極，而是選擇了能量密度更高的硅基負(fù)極。

原因在于，目前電池體系的石墨類負(fù)極材料接近理論比容量上限，以硅碳負(fù)極和硅氧負(fù)極為主的硅基負(fù)極材料的理論比容量，是石墨類負(fù)極材料的10倍以上，受到越來越多人的關(guān)注。不過一開始硅基負(fù)極并不被看好，“2021年以前，很多投資機(jī)構(gòu)對(duì)硅負(fù)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(shí)到硅負(fù)極材料在本體性能及最終產(chǎn)品性能上實(shí)現(xiàn)了重大進(jìn)步�！碧m溪致德創(chuàng)始人房冰表示。

感知到市場的水溫，一些在該領(lǐng)域有所研究的教授和科學(xué)家們，也選擇投身其中。此前硅碳負(fù)極賽道的創(chuàng)業(yè)公司并不多，但在2022年下半年，就冒出了十多家創(chuàng)業(yè)公司，大部分創(chuàng)始人是從大學(xué)或科研院所出來創(chuàng)業(yè)。而嗅到商機(jī)的投資機(jī)構(gòu)也是踏破了企業(yè)的門檻，搶著送錢。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國硅基負(fù)極復(fù)合后出貨量為1.6萬噸，隨著電動(dòng)汽車終端快充趨勢(shì)帶動(dòng)，以及46系大圓柱電池的放量，硅基負(fù)極需求將顯著增加，有望迎來規(guī)模級(jí)產(chǎn)能釋放。預(yù)計(jì)2023年硅基負(fù)極復(fù)合后出貨有望超2.7萬噸，同比增速有望超65%。

硅基負(fù)極材料出貨量（萬噸）（來源：公開資料整理）

三元材料高鎳化趨勢(shì)明顯

近年來磷酸鐵鋰因?yàn)槌杀镜�、循環(huán)性能良好、安全性高等因素，市場份額快速增長，并反超三元材料。尤其伴隨著消費(fèi)補(bǔ)貼的退坡，三元材料高能量密度而擁有的補(bǔ)貼優(yōu)勢(shì)已經(jīng)完全消失，而三元材料生產(chǎn)成本高于磷酸鐵鋰，沒有了補(bǔ)貼，生產(chǎn)廠商考慮到成本會(huì)更青睞于磷酸鐵鋰。

為了在競爭中不被淘汰，技術(shù)迭代成為三元材料發(fā)展的必然。產(chǎn)業(yè)新周期下，電池能量密度、安全性能等方面要求愈發(fā)嚴(yán)苛，同時(shí)隨著鋰電原材料價(jià)格跳漲，降本增效呼聲漸高，倒逼鋰電材料體系革新。在此情況下高鎳化、高電壓化、單晶化成為三元材料未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2022年中國三元材料出貨量64萬噸，同比增長47%。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層面，三元8系及以上高鎳材料占比上升至第一，占比達(dá)42.6%，較2019年12.5%提高近2.5倍；三元5系及以下材料市場占比下降至不足4成。

2023年1-3月，國內(nèi)三元材料產(chǎn)量為12.5萬噸，同比下滑1.8%，不過高鎳材料（含NCA、9系）產(chǎn)量達(dá)到7.1萬噸，同比增長34.2%，在這情況下，高鎳材料單月滲透率滲透率在3月達(dá)到60.3%，創(chuàng)下歷史新高記錄，高鎳化持續(xù)推進(jìn)下，9系材料（含NCMA）出貨滲透率同樣穩(wěn)步提升。

目前，三元8系已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，9系電池也已經(jīng)在路上。一個(gè)顯著信號(hào)是，包括松下、LG新能源、三星SDI、SKI等日韓電池巨頭，都已經(jīng)宣布即將量產(chǎn)甚至已經(jīng)量產(chǎn)鎳含量90%的新型電池產(chǎn)品，這意味著高鎳動(dòng)力電池即將進(jìn)入9系時(shí)代。目前國內(nèi)頭部三元前驅(qū)體企業(yè)和正極材料企業(yè)都在積極研發(fā)Ni90/NCMA前驅(qū)體和正極材料，但絕大部分都還處于小試或中試階段，還不具備大規(guī)模量產(chǎn)供貨的能力。

高鎳三元+硅基負(fù)極，未來豪華電動(dòng)汽車的標(biāo)配？

為攀登高能量密度高峰、挑戰(zhàn)快充速度，眾多主流電池廠商紛紛采用高鎳正極搭配硅基負(fù)極方案。

近日，德國某豪華品牌一款車型電池包在中汽研進(jìn)行了整包安全法規(guī)認(rèn)證測(cè)試。該電池包采用的電芯來自蜂巢能源，材料體系為高鎳三元+硅負(fù)極，電芯能量密度達(dá)到260Wh/kg。此前，蜂巢能源發(fā)布的納米網(wǎng)硅負(fù)極材料，可支持4C快充�！　�

在今年4月的中央企業(yè)新能源論壇上，力神電池宣布將推出4695大圓柱電池，采用高鎳三元搭配硅碳負(fù)極，能量密度高達(dá)280Wh/Kg，能夠滿足1000公里汽車?yán)m(xù)航；15min快充及10年80萬公里的高端新能源汽車應(yīng)用要求�！　�

寧德時(shí)代當(dāng)家王牌技術(shù)產(chǎn)品麒麟電池一直備受業(yè)內(nèi)矚目。今年4月，作為寧德時(shí)代麒麟電池的全球量產(chǎn)首發(fā)車型，極氪汽車的純電中大型MPV極氪009車型正式交付。該車型搭載的麒麟電池采用了高鎳正極、硅基負(fù)極電芯，能量密度可達(dá)255Wh/kg，支持5分鐘快速熱啟動(dòng)及10min充電80%�！　�

全球首家將硅碳復(fù)合材料作為電池負(fù)極材料并實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的電池企業(yè)，孚能科技曾宣布計(jì)劃采用高鎳正極+硅碳負(fù)極材料，打造300-400Wh/kg的產(chǎn)品體系。系統(tǒng)容量覆蓋80KWh-150KWh，適用于當(dāng)前主流車型及續(xù)航里程的需求。

比克電池早在2015年就量產(chǎn)了高鎳三元811+含硅負(fù)極的18650電芯，公司認(rèn)為高鎳三元正極配合石墨+硅負(fù)極的大圓柱電池會(huì)成為豪華車標(biāo)配。

參考資料：

1、電池中國CBEA，《就是這個(gè)材料！動(dòng)力電池巨頭爭相布局》

2、投中網(wǎng)，《上百家VC排隊(duì)送錢，敲不開創(chuàng)始人“大門”》

3、國聯(lián)證券，《鋰電池行業(yè)專題報(bào)告：4680量產(chǎn)帶來鋰電材料新機(jī)遇》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）

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