18903314760
硅基负极产业化提速
2023-03-20 来源：锂电中国 点击量：233
应用端对硅基负极有着迫切的期待，作为与安全性更高的大圆柱相适配的负极材料，随着大圆柱电池“风起”，硅基负极有望在2023年迎来增长拐点。
开年来，动力电池行业集体抱着新期待奋进。而作为动力电池在材料体系方面的重要技术突破点，硅基负极有望在2023年起量。
近期，业内硅基负极项目动态不断。
杉杉股份旗下宁波年产4万吨硅基负极材料一体化项目开工。
上海拓米年产360吨硅纳米线负极材料项目落地浙江兰溪，预计总投资10亿元。
科创新材拟投资建设年产6000吨碳化硅复合材料生产线，项目总投资为1.3亿元。
相比于“碳”，“硅”在负极领域的应用优势在于承载与脱嵌锂离子的能力更强，这一特性可以大幅提升电池能量密度。但落到规模量产，硅基负极发展至今，仍存在产业化难点。硅颗粒在脱嵌锂时会伴随着体积膨胀和收缩，导致颗粒粉化、脱落，造成结构坍塌。
针对对此，业界主要存在三条技术路径，一是减小体积，纳米化硅颗粒；二是结构设计，例如硅薄膜、硅纳米线，从结构上对冲体积膨胀变化，三是复合材料，例如通过以碳为基，包覆氧化亚硅。目前，第三种为业内较为成熟方式。
事实上，在应用方面，硅基负极的身影在电池产品中出现的次数越来越频繁。
被美国《时代》周刊评选为2022年度最-佳发明的宁德时代麒麟电池，便是通过使用硅基负极为其高能量密度奠基，搭载麒麟电池的极氪009已创下中大型MPV822公里的纯电续航全球纪录。
国轩高科开年后透露，预计在2023年批量交付的半固态电池已使用硅负极，已实现单体能量密度达360Wh/kg。
欣旺达300Wh/kg电芯产品已使用硅基负极并在电解液中搭配使用硅负极成膜剂。
此外，2022年末，蜂巢能源在电池日上发布为高能量密度电池提出纳米网硅负极技术方案。蜂巢能源为此自主开发了筑网束硅技术、硅碳融合技术、双层包覆技术。
蜂巢能源预计，纳米网硅负极搭配高镍正极将率先在大圆柱电芯上实现应用，实现能量密度≥300Wh/kg。在产能规划上，蜂巢能源表示，公司到2025年搭配纳米网硅负极的高能量密度电芯产能将达到5GWh。
可以明确的是，应用端对硅基负极有着迫切的期待。尤其是当电池结构强度更大，在一定程度上可抵抗硅基负极的膨胀、保证安全的可能性更高时，应用硅基负极可直接实现电池能量密度的飞跃。
立足于当下，硅基负极产业化不断成熟，企业相继布局硅基负极产能。随着大圆柱电池“风起”，作为与安全性更高的大圆柱电池相适配的负极材料，硅基负极有望在2023年迎来增长拐点。
此外，硅基负极产业化推动的进步意义将延伸至动力电池的未来。目前，行业仍在对具备“本征安全”的固态电池探索之路上。可以预见，当固态电池进展加速，硅基负极将迎来属于自己的全新时代。
开年来，动力电池行业集体抱着新期待奋进。而作为动力电池在材料体系方面的重要技术突破点，硅基负极有望在2023年起量。
近期，业内硅基负极项目动态不断。
杉杉股份旗下宁波年产4万吨硅基负极材料一体化项目开工。
上海拓米年产360吨硅纳米线负极材料项目落地浙江兰溪，预计总投资10亿元。
科创新材拟投资建设年产6000吨碳化硅复合材料生产线，项目总投资为1.3亿元。
相比于“碳”，“硅”在负极领域的应用优势在于承载与脱嵌锂离子的能力更强，这一特性可以大幅提升电池能量密度。但落到规模量产，硅基负极发展至今，仍存在产业化难点。硅颗粒在脱嵌锂时会伴随着体积膨胀和收缩，导致颗粒粉化、脱落，造成结构坍塌。
针对对此，业界主要存在三条技术路径，一是减小体积，纳米化硅颗粒；二是结构设计，例如硅薄膜、硅纳米线，从结构上对冲体积膨胀变化，三是复合材料，例如通过以碳为基，包覆氧化亚硅。目前，第三种为业内较为成熟方式。
事实上，在应用方面，硅基负极的身影在电池产品中出现的次数越来越频繁。
被美国《时代》周刊评选为2022年度最-佳发明的宁德时代麒麟电池，便是通过使用硅基负极为其高能量密度奠基，搭载麒麟电池的极氪009已创下中大型MPV822公里的纯电续航全球纪录。
国轩高科开年后透露，预计在2023年批量交付的半固态电池已使用硅负极，已实现单体能量密度达360Wh/kg。
欣旺达300Wh/kg电芯产品已使用硅基负极并在电解液中搭配使用硅负极成膜剂。
此外，2022年末，蜂巢能源在电池日上发布为高能量密度电池提出纳米网硅负极技术方案。蜂巢能源为此自主开发了筑网束硅技术、硅碳融合技术、双层包覆技术。
蜂巢能源预计，纳米网硅负极搭配高镍正极将率先在大圆柱电芯上实现应用，实现能量密度≥300Wh/kg。在产能规划上，蜂巢能源表示，公司到2025年搭配纳米网硅负极的高能量密度电芯产能将达到5GWh。
可以明确的是，应用端对硅基负极有着迫切的期待。尤其是当电池结构强度更大，在一定程度上可抵抗硅基负极的膨胀、保证安全的可能性更高时，应用硅基负极可直接实现电池能量密度的飞跃。
立足于当下，硅基负极产业化不断成熟，企业相继布局硅基负极产能。随着大圆柱电池“风起”，作为与安全性更高的大圆柱电池相适配的负极材料，硅基负极有望在2023年迎来增长拐点。
此外，硅基负极产业化推动的进步意义将延伸至动力电池的未来。目前，行业仍在对具备“本征安全”的固态电池探索之路上。可以预见，当固态电池进展加速，硅基负极将迎来属于自己的全新时代。
本文仅代表作者个人观点，与物料自动化网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性，本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。涉及资本市场或上市公司内容也不构成任何投资建议，投资者据此操作，风险自担！本网的作品系转载，转载目的在于传递行业更多的信息或观点，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题请与本网联系，以便我们及时处理、删除。
上一篇： 锂离子电池高能量密度负极材料研究进展
公安备案号码 13010402002353号