中國(guó)硅基負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)硅基負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀一、硅基負(fù)極材料行業(yè)概述負(fù)極材料種類較多，根據(jù)活性物質(zhì)的不同，可分類碳材料和非碳材料兩大類。其中，非碳系負(fù)極材料包括硅基材料、錫基材料、鈦基材料和金屬鋰（全固態(tài)鋰電池負(fù)極材料）等。石墨作為目前商業(yè)化應(yīng)用最廣的鋰離子電池負(fù)極材料，其實(shí)際比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進(jìn)一步提升空間有限，不足以滿足未來(lái)動(dòng)力電池高能量密度要求。硅基負(fù)極材料理論比容量高達(dá)4200mAh/g，約為石墨負(fù)極的10倍，同時(shí)具有較低的脫嵌鋰電位（略高于石墨），在充電時(shí)可以避免表面的析鋰現(xiàn)象，安全性能優(yōu)于石墨負(fù)極材料。因此，硅基負(fù)極材料被認(rèn)為是當(dāng)前石墨負(fù)極材料的替代首選。二、硅基負(fù)極材料行業(yè)現(xiàn)狀分析在對(duì)能量密度要求逐步提升的行業(yè)背景下，硅基負(fù)極材料逐步成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。近年來(lái)，隨著下游動(dòng)力電池行業(yè)對(duì)高能量密度負(fù)極材料需求的增長(zhǎng)，硅基負(fù)極材料出貨量快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2016年我國(guó)硅基負(fù)極材料出貨量?jī)H為0.06萬(wàn)噸，2020年出貨量激增，達(dá)0.9萬(wàn)噸，同比上升143.24%。目前，國(guó)內(nèi)硅基滲透率仍然很低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)硅基負(fù)極材料在負(fù)極滲透率僅為2.5%，有較大的提升空間。三、硅基負(fù)極材料行業(yè)主要生產(chǎn)企業(yè)國(guó)內(nèi)主要硅基負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)包括中科電氣、貝特瑞、江西正拓、深圳斯諾等，其中能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)較少，貝特瑞具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)進(jìn)入了松下-特斯拉的供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)大批量供貨。目前其他廠商尚處于研發(fā)或小批量量產(chǎn)階段。四、硅基負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展困境目前，硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展仍面臨重重阻礙，歸納為以下三點(diǎn)：五、硅基負(fù)極材料行業(yè)研究方向硅基負(fù)極材料理論比容量是石墨的十倍，為下一代負(fù)極材料最佳之選。石墨作為目前商業(yè)化應(yīng)用最廣的鋰離子電池負(fù)極材料，其實(shí)際比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進(jìn)一步提升空間有限，不足以滿足未來(lái)動(dòng)力電池高能量密度要求。硅負(fù)極材料理論比容量高達(dá)4200mAh/g，約為石墨負(fù)極的10倍，同時(shí)具有較低的脫嵌鋰電位，略高于石墨，在充電時(shí)可以避免表面的析鋰現(xiàn)象，安全性能優(yōu)于石墨負(fù)極材料。因此，硅基負(fù)極材料被認(rèn)為是當(dāng)前石墨負(fù)極材料的替代首選。當(dāng)前商業(yè)化程度較高的硅基負(fù)極材料主要有硅/炭復(fù)合材料和氧化亞硅復(fù)合材料。硅/炭復(fù)合材料結(jié)合了硅高比容量與炭材料高導(dǎo)電、低膨脹、循環(huán)穩(wěn)定等特點(diǎn)，具有出色的能量密度。氧化亞硅復(fù)合材料相較于硅/炭復(fù)合材料具有更小的體積效應(yīng)和更加穩(wěn)定的循環(huán)性能，應(yīng)用更加廣泛，在鋼殼、軟包、方形鋁殼等各類電芯中均可使用。此外，預(yù)鋰化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高硅負(fù)極材料的首次效率、能量密度、循環(huán)壽命以及降低電池的體積膨脹具有關(guān)鍵作用，深