中國粉體網(wǎng)訊  進(jìn)入2024下半年，國內(nèi)各大手機(jī)廠商紛紛開始預(yù)熱發(fā)布自家新品旗艦手機(jī)�？v觀國內(nèi)手機(jī)廠商發(fā)布的手機(jī)可以發(fā)現(xiàn)，每年各大廠商都會不約而同的升級手機(jī)的某項(xiàng)或多項(xiàng)功能當(dāng)做宣傳賣點(diǎn)。例如2023年開始普及1.5K分辨率高刷新率的屏幕，2022年開始普及超大底主攝和自研影像芯片等，再往前諸如雙揚(yáng)聲器、X軸線性馬達(dá)、VC均熱板、衛(wèi)星通信、電池快充等功能都升級了個遍。而今年手機(jī)升級的最大賣點(diǎn)是硅碳負(fù)極電池。

硅碳負(fù)極電池成手機(jī)廠商新寵

國內(nèi)各大手機(jī)廠商紛紛將目光投向硅碳負(fù)極電池技術(shù)。2023年以來，榮耀的青海湖電池、小米的金沙江電池、一加的冰川電池和vivo的藍(lán)海電池等一眾“水系電池”相繼推出，這些電池在體積沒有較大改變的情況下，實(shí)現(xiàn)了容量的突破。例如，小米14 Ultra金沙江電池容量為5300mAh，相比于上一代提升了300mAh，能量密度也來到了779Wh/L，體積還減少了8%；一加Ace 3 PRO的冰川電池，容量為6100mAh，比上一代增加了1100mAh。華為的三折疊手機(jī)Mate XT的電池厚度僅為1.9mm，電池容量卻做到了5600mAh。

今年剛剛發(fā)布的vivo X200系列手機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)版電池容量5800mAh，Pro版電池容量6000mAh。最讓人驚喜的是X200 Pro mini，一款小屏旗艦手機(jī)塞入了5700mAh容量的電池，重量僅185g，作為對比iPhone 16 Pro 199g的重量電池容量僅為3582mAh。

不止vivo，即將發(fā)布的新機(jī)如小米15系列、OPPO Find X8系列、榮耀Magic 7系列、一加13等手機(jī)紛紛跟進(jìn)，開始普及大容量硅碳負(fù)極電池。

硅碳負(fù)極電池的獨(dú)特優(yōu)勢

（一）高能量密度

硅碳負(fù)極電池相比傳統(tǒng)石墨電池具有顯著的高能量密度優(yōu)勢。硅的克容量大約是石墨的十倍。理論上，若將傳統(tǒng)石墨負(fù)極電池全部換成硅材料，容量會大幅增長。然而，由于硅在充電過程中體積膨脹系數(shù)高，目前手機(jī)廠商只能在石墨的基礎(chǔ)上添加少量硅。即便如此，含硅量在5%-6%左右的硅碳負(fù)極電池，也能讓電池能量密度提升超過20%。榮耀新發(fā)布的第三代青海湖電池，硅含量達(dá)到10%，能量密度實(shí)測值高達(dá)773Wh/L。這意味著原本只有5000mAh左右容量的電池，在加入硅碳負(fù)極材料后，可以增大到6000mAh左右，且體積還能縮小一些。

（二）低溫性能優(yōu)越

硅碳負(fù)極電池在低溫下具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性。與石墨負(fù)極材料相比，硅碳負(fù)極材料能有效改善手機(jī)和電動汽車在冬季常見的掉電問題。在寒冷的環(huán)境下，傳統(tǒng)鋰電池的活性會下降，導(dǎo)致續(xù)航時間縮短，甚至無法正常工作。而硅碳負(fù)極電池的低溫性能更加優(yōu)異，能夠在更低的溫度下保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。例如，一些手機(jī)廠商在宣傳產(chǎn)品時，會將手機(jī)放在零下幾十?dāng)z氏度的環(huán)境中測試其耐用性和續(xù)航能力，這充分展示了硅碳負(fù)極電池在低溫環(huán)境下的優(yōu)勢。對于生活在北方地區(qū)的用戶來說，硅碳負(fù)極電池?zé)o疑是一個福音。

（三）體積小輕薄

硅碳負(fù)極電池體積小、輕薄的特點(diǎn)使其非常適用于折疊屏手機(jī)等電子設(shè)備。在硅碳負(fù)極電池出現(xiàn)之前，若想實(shí)現(xiàn)更高的續(xù)航，往往采用堆積電池的方式，拿體積換容量。而當(dāng)需要給其他配置騰空間時，又不得已犧牲電池容量。硅碳負(fù)極電池的出現(xiàn)改變了這一局面，它可以大幅減小體積，使手機(jī)更加輕薄。例如，華為發(fā)布的全球商用三折折疊屏手機(jī)Mate XT，采用全新架構(gòu)硅負(fù)極大容量電池，厚度壓縮至1.9毫米，容量卻能達(dá)到5600mAh。這為其他器件提供了更多空間，比如影像模組。同時，也使得折疊屏手機(jī)在保證續(xù)航的同時，越來越輕薄。

硅碳負(fù)極電池制備方法及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展

硅碳負(fù)極材料的制備方法主要有物理混合法、化學(xué)氣相沉積法、溶膠-凝膠法和水熱法等。物理混合法工藝簡單，但材料均勻性較差；化學(xué)氣相沉積法盡管成本較高，但制備出的材料均勻性好、性能優(yōu)異，寧德時代從中長期提升能量密度的角度，鼓勵材料廠商發(fā)展硅碳負(fù)極，尤其是化學(xué)氣相沉積法；溶膠-凝膠法可以精確控制材料組成和結(jié)構(gòu)，工藝相對復(fù)雜；水熱法在較低溫度下可制備高性能材料，但對設(shè)備要求較高。

目前，硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)鏈正在快速發(fā)展，從2023年初到今年9月，已有超過40萬噸的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能規(guī)劃項(xiàng)目上馬，涉及的投資金額超過200億元。貝特瑞、杉杉股份、璞泰來等頭部廠商皆有布局。硅碳負(fù)極材料已從實(shí)驗(yàn)室階段邁向產(chǎn)業(yè)中試階段，顯示出巨大的規(guī)模化生產(chǎn)潛力和市場前景。

安徽邦德銳納米級硅碳負(fù)極材料及漿料導(dǎo)電項(xiàng)目首批產(chǎn)線投產(chǎn)，該項(xiàng)目總投資約60億元，建成后可年產(chǎn)5萬噸納米級硅碳負(fù)極材料及20萬噸配套新型導(dǎo)電劑。

杉杉股份已突破硅基負(fù)極材料前驅(qū)體批量化合成核心技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)硅基負(fù)極批量供貨，且該公司已布局寧波4萬噸一體化硅基負(fù)極產(chǎn)能基地，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年下半年陸續(xù)投試產(chǎn)。

貝特瑞目前擁有硅碳負(fù)極產(chǎn)能為5000噸/年，且該公司還投資50億元建年產(chǎn)4萬噸硅基負(fù)極材料項(xiàng)目，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)將會在2024年陸續(xù)建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2028年其將擁有約5萬噸/年硅基產(chǎn)能。

璞泰來CVD沉積硅碳負(fù)極產(chǎn)品面向消費(fèi)類客戶導(dǎo)入順利，中試線產(chǎn)能已供不應(yīng)求，正加快推進(jìn)安徽紫宸1.2萬噸/年硅基負(fù)極材料項(xiàng)目的產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)度，預(yù)計(jì)2025年初將形成首批產(chǎn)能。

硅碳負(fù)極電池在動力電池領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。隨著新能源汽車市場的快速增長和消費(fèi)者對續(xù)航里程要求的提高，對高能量密度電池材料的需求不斷增加。硅碳負(fù)極材料作為提升電池能量密度的關(guān)鍵材料之一，市場需求隨之?dāng)U大。預(yù)計(jì)到2025年，硅碳負(fù)極在圓柱動力電池和方形動力電池的滲透率將分別達(dá)到35%和20%，測算2025年全球電池用硅碳負(fù)極出貨量為20萬噸。

參考來源：

各大手機(jī)廠商官網(wǎng)，中金研究院，中研網(wǎng)等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白）

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