中國粉體網(wǎng)訊 近日，硅基負(fù)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(fù)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(jí)穩(wěn)定量產(chǎn)的“富硅”型硅基負(fù)極，比容量超過2000mAh/g，穩(wěn)定循環(huán)遠(yuǎn)超1500次，綜合性能指標(biāo)行業(yè)領(lǐng)先。
眾所周知，膨脹難題是制約硅基負(fù)極超大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用的核心痛點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，上海鋰凰在確保超低成本經(jīng)濟(jì)制備的前提下，在材料設(shè)計(jì)層面，對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了原子/分子調(diào)控，對(duì)微結(jié)構(gòu)空曠度進(jìn)行了多尺度構(gòu)筑；在量產(chǎn)工藝層面，對(duì)制備過程進(jìn)行了從“多步法”到“一步法”的極致優(yōu)化；在裝備制造層面，對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行了定制開發(fā)和智能管理，系列“組合拳”最終成功實(shí)現(xiàn)了硅基負(fù)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(xué)博士團(tuán)隊(duì)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(fù)極材料與新型負(fù)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(fù)極材料，由數(shù)十位專業(yè)從事負(fù)極材料研究的國內(nèi)一流大學(xué)博士生組成的科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，已在鋰電硅基負(fù)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(fù)極材料已應(yīng)用于高能量密度長續(xù)航無人機(jī)電池，公司在長三角地區(qū)擁有總計(jì)千噸級(jí)自主量產(chǎn)與代工基地。
搶手的硅基負(fù)極
現(xiàn)階段商業(yè)化石墨負(fù)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(fù)極材料的10倍），通過改性可實(shí)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(fù)極材料。
硅基負(fù)極前景被普遍看好，市場對(duì)硅基負(fù)極的熱情大增。有業(yè)內(nèi)人士表示，“2021年以前，很多投資機(jī)構(gòu)對(duì)硅基負(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)到硅基負(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�！睋�(jù)知情人士透露，硅基負(fù)極廠商天目先導(dǎo)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(fù)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(fù)極企業(yè)碳什科技在8個(gè)月便完成了天使輪和天使+輪融資，僅天使輪融資金額便達(dá)到數(shù)千萬元。硅基負(fù)極企業(yè)成為投資機(jī)構(gòu)的“香餑餑”。
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，消費(fèi)電子與電動(dòng)工具市場仍占據(jù)大頭。不過，隨著電動(dòng)汽車終端快充趨勢帶動(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%。
目前，為滿足下游車企及電池廠商的需求，負(fù)極材料企業(yè)紛紛加碼推進(jìn)硅基負(fù)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(dǎo)、硅寶科技、蘭溪致德等。
杉杉股份硅氧負(fù)極產(chǎn)品一、二代已實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)，第三、四代硅氧產(chǎn)品正處于開發(fā)、認(rèn)證當(dāng)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(fù)極材料項(xiàng)目開工，預(yù)計(jì)于2024年初投試產(chǎn)。
貝特瑞硅基負(fù)極產(chǎn)能5000噸/年，公司的硅碳負(fù)極材料已經(jīng)突破至第四代產(chǎn)品，比容量達(dá)到1800mAh/g以上；所生產(chǎn)的硅氧負(fù)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(dá)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(fù)極材料項(xiàng)目正按計(jì)劃逐步推進(jìn)中。
璞泰來與中科院物理所合作量產(chǎn)硅基負(fù)極材料，其硅碳負(fù)極材料產(chǎn)品定位第三代負(fù)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(fù)極材料，同時(shí)有應(yīng)用于固態(tài)電池的“氣相硅碳”在研。公司當(dāng)前規(guī)劃投建的硅基負(fù)極產(chǎn)能為5萬噸/年。
天目先導(dǎo)年產(chǎn)能超過8000噸、配套硅負(fù)極用石墨年產(chǎn)能50000噸。在研發(fā)上，已逐步實(shí)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(jìn)入中試階段。
硅寶科技預(yù)計(jì)2023年完成鋰電池用硅碳負(fù)極材料及專用粘合劑項(xiàng)目全部基建工作，年產(chǎn)能達(dá)到5萬噸。
蘭溪致德硅基負(fù)極材料一體化項(xiàng)目已于2022年開工，達(dá)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(fù)極材料企業(yè)情況統(tǒng)計(jì)
相關(guān)機(jī)構(gòu)研判，預(yù)計(jì)2025年全球硅基負(fù)極需求量有望達(dá)到20萬噸，其中消費(fèi)電池滲透率有望達(dá)50%，對(duì)應(yīng)約7萬噸硅基負(fù)極需求；圓柱和方形動(dòng)力電池中滲透率分別達(dá)到35%和20%，對(duì)應(yīng)約13萬噸硅基負(fù)極需求。有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2025年全球硅基負(fù)極市場空間或?qū)⑦_(dá)300億元。隨著硅基負(fù)極在成本、技術(shù)、工藝等方面的不斷成熟，未來必然會(huì)獲得更廣泛的應(yīng)用，硅基負(fù)極時(shí)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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