全硅負(fù)極電池來(lái)了！能量密度最高提升四成 哪些負(fù)極公司“摻硅”進(jìn)度領(lǐng)先？

繼特斯拉、廣汽、蔚來(lái)等車(chē)企之后，高端汽車(chē)品牌也向硅基負(fù)極電池張開(kāi)雙臂。

2025年起，梅賽德斯-奔馳將在G-Class電動(dòng)車(chē)上搭載一種全新高能量密度電池，采用硅基負(fù)極，其能量密度較目前可用的同類(lèi)電池高出20%-40%。

有知情人士告訴財(cái)聯(lián)社記者，該電池由寧德時(shí)代供貨，而負(fù)極材料供貨商則為美國(guó)加州初創(chuàng)公司Sila Nanotechnologies（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“Sila Nano”）。

Sila Nano是誰(shuí)？該公司由Gene Berdichevsky創(chuàng)立，后者是特斯拉創(chuàng)建初期的第七位員工。早在2019年，戴姆勒便以1.7億美元入股Sila Nano，同時(shí)在其董事會(huì)獲得一個(gè)席位。

Sila Nano對(duì)自身的定位為“只做電芯負(fù)極材料，不做電芯”，專(zhuān)注研發(fā)硅負(fù)極材料。不過(guò)，與市場(chǎng)所熟知的、將部分石墨替換為硅的硅基電池不同，Sila Nano將負(fù)極中的所有石墨100%替換為硅，即“全硅負(fù)極材料”。

該負(fù)極材料采用納米微孔結(jié)構(gòu)，可容納更多鋰離子，從而有效提高電芯能量密度，最終可將能量密度提高50％。同時(shí)，經(jīng)過(guò)多次充放電循環(huán)后，整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸變化較小，不會(huì)因膨脹而塌陷。

另一方面，據(jù)此前數(shù)據(jù)顯示，寧德時(shí)代的高鎳三元+硅基負(fù)極電芯比能可達(dá)304Wh/kg。

從技術(shù)及能量密度來(lái)看，有Sila Nano與寧德時(shí)代在支撐的戴姆勒，或許有望在碳基負(fù)極競(jìng)賽中領(lǐng)先對(duì)手一步——不過(guò)，正如文初所述，這一愿景的實(shí)現(xiàn)還需待2025年。

目前，占據(jù)市場(chǎng)主流的仍舊是“以硅取代部分石墨”的硅基負(fù)極技術(shù)。

除奔馳之外，特斯拉已將硅基負(fù)極應(yīng)用于Model 3，在人造石墨中加入10%硅，負(fù)極容量提升至550mAh/g，單體能量密度達(dá)300Wh/kg，同時(shí)公司也已明確自產(chǎn)大圓柱電池將采用硅基負(fù)極，廣汽、蔚來(lái)等車(chē)企電池也已搭載這一技術(shù)；電池企業(yè)中，三星SDI、松下也已采用硅基負(fù)極。

為何硅基負(fù)極電池能獲多家青睞？主要原因便是“高能量密度”。

如今，主流石墨負(fù)極企業(yè)比容量可達(dá)355-360mAh/g，接近理論比容量372mAh/g，亟需更高能量密度的新材料來(lái)滿足技術(shù)進(jìn)步的要求。

因此，理論容量4200mAh/g的硅成為備受看好下一代負(fù)極材料。行業(yè)一致判斷是，兼顧相比石墨更高比容量與更長(zhǎng)使用壽命，硅基負(fù)極在高端鋰電領(lǐng)域?qū)⒖焖儆瓉?lái)規(guī)?；瘧?yīng)用需求。

過(guò)去幾年，由于產(chǎn)品售價(jià)較高及配套產(chǎn)業(yè)鏈不成熟等原因，硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展不及預(yù)期。

不過(guò)去年以來(lái)，特斯拉、寧德時(shí)代等企業(yè)相繼開(kāi)始量產(chǎn)使用硅基負(fù)極的動(dòng)力電池產(chǎn)品，部分負(fù)極企業(yè)也開(kāi)始投資建設(shè)相關(guān)產(chǎn)線。

隨著各企業(yè)對(duì)硅基負(fù)極材料產(chǎn)能擴(kuò)張及下游鋰電池的規(guī)模導(dǎo)入，上海鋼聯(lián)新能源事業(yè)部鋰電材料分析師?？骂A(yù)計(jì)，2023年硅基負(fù)極材料會(huì)有規(guī)模級(jí)產(chǎn)能釋放。天風(fēng)證券也認(rèn)為，2023年硅基負(fù)極有望迎來(lái)放量拐點(diǎn)，滲透率達(dá)6.5%，2025年達(dá)14%。屆時(shí)全球硅基負(fù)極需求量將達(dá)52萬(wàn)噸，市場(chǎng)空間319億元，2021-2025年復(fù)合增速可達(dá)135%。

從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，硅基負(fù)極配套材料也有望同步受益，納米硅粉、補(bǔ)鋰劑、硅碳負(fù)極粘結(jié)劑、碳納米管導(dǎo)電劑、新型電解液添加劑等產(chǎn)品需求將得到顯著催化。中金證券上述報(bào)告測(cè)算，2025年硅基負(fù)極需求增長(zhǎng)，有望帶動(dòng)納米硅粉/補(bǔ)鋰劑/碳納米管導(dǎo)電劑需求分別達(dá)到2萬(wàn)/2萬(wàn)/32萬(wàn)噸。

A股公司中：

貝特瑞已新建4萬(wàn)噸硅基負(fù)極材料項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2023年12月建成投產(chǎn)；

石大勝華此前在投資互動(dòng)平臺(tái)透露，硅基負(fù)極材料及添加劑已向客戶送樣測(cè)試，后續(xù)持續(xù)跟蹤客戶數(shù)據(jù)反饋。硅基負(fù)極未來(lái)市場(chǎng)前景較為廣闊，潛在客戶有寧德時(shí)代、ATL、三星、LG等，4680廠家會(huì)作為重中之重；

硅寶科技在互動(dòng)平臺(tái)表示，硅基負(fù)極相關(guān)產(chǎn)品已通過(guò)數(shù)家電池廠商測(cè)評(píng)并實(shí)現(xiàn)小批量供貨，此外其去年也已與寧德時(shí)代前述合作框架協(xié)議；

杉杉股份硅基負(fù)極包頭量產(chǎn)線已開(kāi)始出貨，正在規(guī)劃新量產(chǎn)基地。且硅基負(fù)極已通過(guò)領(lǐng)先電池企業(yè)測(cè)試驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2023年底將在動(dòng)力電池領(lǐng)域上量；

翔豐華則表示，公司開(kāi)發(fā)的硅基負(fù)極材料產(chǎn)品處于中試階段，已具備產(chǎn)業(yè)化條件。后續(xù)若有市場(chǎng)需求，將根據(jù)客戶需求進(jìn)行相應(yīng)匹配批量生產(chǎn)。