硅基负极材料是锂电池负极材料中的一种,属于非碳系材料,石墨作为目前应用最广的锂电子电池负极材料,已经被开发到最高上限,不能够满足未来动力电池的高能量密度要求,而硅基负极材料作为石墨材料的替代产品,安全性能和比容量均表现优异,因此未来应用前景较好。
硅基负极材料种类较多,当前已经实现商业化的产品有四种,分比为碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳、无定型硅合金、硅纳米线,其中前两者商业化程度更高。当前硅基负极材料商业化的方式主要是采用掺混其他负极材料的方式,主要的产品有硅碳(Si/C)负极材料和硅氧(SiO/C)负极材料。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年全球硅基负极材料行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示,在补贴退坡后,我国新能源汽车行业发展速度放缓,各企业开始进行多元化竞争,电池容量、汽车续航能力成为重要的竞争标准。在这种背景下,硅基负极材料行业得到快速发展,在2020年我国硅基负极材料出货量已经达到1万吨左右。硅基负极材料行业尚处与起步初期,市场渗透率较低,在2020年仅有3%左右,因此未来市场发展潜力巨大。
当前硅基负极材料已经被应用在特斯拉、蔚来、广汽埃安等品牌中的部分车型中,且有宁德时代、国轩高科、万向集团、比亚迪等也在研发和试生产硅负极体系汽车。因此未来硅基负极材料应用需求或将持续攀升,预计到2022年国内硅基负极材料需求量达到2.5万吨左右。
与传统电机材料相比,硅基负极材料在比容量、循环寿命和安全性等方面领先,在实际应用中能够给电池能量密度带来巨大提升,但同时具有生产技术门槛高、成本高等问题,导致难以实现工业化生产。当前国内布局在硅基负极材料领域的企业有中科电气、贝特瑞、江西正拓、深圳斯诺、江西紫宸、翔丰华等企业,其中能够实现规模化生产的企业较少。贝特瑞在该领域布局时间早,具有先发优势,且技术上线突破,能够实现大批量产品供应,目前已经和特拉斯形成合作。
新思界
产业分析人士表示,硅基负极材料作为石墨材料的替代品,具有更高比容量,备受下游新能源汽车产业青睐,市场需求快速攀升,行业发展前景较好。在实际生产中,由于硅基负极材料技术门槛高,当前能够实现量产的企业较少。