在高鎳三元滲透率快速提升的背景下，市場(chǎng)對(duì)于硅負(fù)極材料的需求也“水漲船高”，相關(guān)項(xiàng)目投資也不斷呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)跳躍。

11月10日，硅寶科技發(fā)布公告稱，公司計(jì)劃投資5.6億元在四川彭山經(jīng)開(kāi)區(qū)建設(shè)1萬(wàn)噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目、4萬(wàn)噸/年專用粘合劑生產(chǎn)基地和鋰電材料研發(fā)中心。

據(jù)了解，硅寶科技在2019年已經(jīng)建成50噸/年硅碳負(fù)極材料中試生產(chǎn)線，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，亟待產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

事實(shí)上，據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)硅負(fù)極材料的出貨量?jī)H有0.9萬(wàn)噸，占整體負(fù)極材料出貨的比例僅有2%。

從50噸到1萬(wàn)噸，這個(gè)跳躍屬實(shí)有點(diǎn)夸張。這一方面表明硅寶科技對(duì)其硅碳負(fù)極材料技術(shù)胸有成竹；另一方面也預(yù)示著作為負(fù)極材料下一代技術(shù)的硅負(fù)極，即將迎來(lái)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，具備相關(guān)技術(shù)的企業(yè)，已經(jīng)積極進(jìn)行市場(chǎng)布局，希望在新賽道中掌握主動(dòng)權(quán)。

一、電池、車企爭(zhēng)相在高端產(chǎn)品應(yīng)用硅負(fù)極產(chǎn)品

實(shí)際上，進(jìn)入2021年，硅負(fù)極率先在電池領(lǐng)域打響技術(shù)炫技“第一槍”。

今年1月8日，國(guó)軒高科對(duì)外發(fā)布了能量密度高達(dá)210Wh/kg的磷酸鐵鋰產(chǎn)品，據(jù)國(guó)軒高科介紹，公司在磷酸鐵鋰化學(xué)體系中首次成功應(yīng)用了硅負(fù)極材料，實(shí)現(xiàn)了其能量密度大幅提升。

緊接著第二天，也即1月9日，蔚來(lái)汽車對(duì)外發(fā)布了一款單體能量密度達(dá)360Wh/kg的150kWh半固態(tài)電池。蔚來(lái)汽車透露，該款電池正極材料使用了超高鎳材料，負(fù)極使用了“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”，搭載該款電池的車型，續(xù)航里程可超過(guò)1000km。

同在1月，智己汽車發(fā)布的首款車型，新車將搭載上汽與寧德時(shí)代共同開(kāi)發(fā)的電池，首次采用“摻硅補(bǔ)鋰電芯”技術(shù)，單體能量密度達(dá)300Wh/kg，并可做到20萬(wàn)公里零衰減（NEDC工況）。

4月，廣汽正式對(duì)外發(fā)布了基于海綿硅負(fù)極電池技術(shù)的電池產(chǎn)品。廣汽宣稱，使用該技術(shù)的單體電芯，同等電量下體積可減少20%、重量可減輕14%，電芯能量密度超過(guò)280Wh/Kg。

據(jù)外媒報(bào)道，特斯拉也已經(jīng)將硅碳負(fù)極應(yīng)用于Model 3相關(guān)電池，并且計(jì)劃在4680電芯中大規(guī)模應(yīng)用硅碳負(fù)極材料。近日，特斯拉收購(gòu)了美國(guó)電池初創(chuàng)公司SiILion，后者最重要的專利之一“包含硅顆粒的大型電池負(fù)極”，現(xiàn)在已轉(zhuǎn)移到特斯拉名下。

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可以看出，車企在追求更高續(xù)航、更高性能的趨勢(shì)下，已經(jīng)開(kāi)始大膽嘗試在新車型中應(yīng)用硅負(fù)極材料。

電池企業(yè)方面，除了前面提到的國(guó)軒高科，包括寧德時(shí)代、三星SDI、SKI、星恒電源、力神電池等企業(yè)也已開(kāi)始小規(guī)模測(cè)試或?qū)牍杼钾?fù)極材料，通過(guò)在石墨負(fù)極材料中“摻雜”或小比例添加，來(lái)改善和提高電池的各方面性能。

比如，根據(jù)寧德時(shí)代的規(guī)劃，其將在第二代NCM811高鎳電池中加入硅碳負(fù)極，制造能量密度高于300Wh/kg的高鎳電池產(chǎn)品；三星SDI今年將推出含硅量7%的硅負(fù)極電池，并計(jì)劃到2024年推出硅含量10%左右的電池產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)顯示，硅材料的理論克容量高達(dá)4200mAh/g，遠(yuǎn)高于石墨材料的372mAh/g，是目前已知能用于負(fù)極的材料中理論克容量最高的材料。因其比容量大，能極大提高鋰電池的能量密度，硅材料被認(rèn)為是新一代負(fù)極材料的發(fā)展方向。

二、多家企業(yè)著手布局 或?qū)⒓涌旃柝?fù)極產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

從前述數(shù)據(jù)可以看出，2020年國(guó)內(nèi)硅負(fù)極材料出貨量尚不足1萬(wàn)噸，占比也僅有2%。一方面因其成本比較高；另一方面也因其較多技術(shù)難題需要攻克。

不過(guò)，因市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)和相關(guān)技術(shù)的突破，不少企業(yè)的硅碳負(fù)極產(chǎn)能布局也提上日程。

此前硅寶科技僅有50噸/年的硅碳負(fù)極中試產(chǎn)線。據(jù)硅寶科技透露，其中試線產(chǎn)品已通過(guò)四川省經(jīng)信廳成果鑒定，鑒定結(jié)果為國(guó)際先進(jìn)水平，并通過(guò)多家電池廠商測(cè)評(píng)且已開(kāi)始小批量供貨。

基于此，公司需要將技術(shù)和產(chǎn)能迅速落地，投資建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)線。

今年3月，電解液溶劑龍頭石大勝華發(fā)布公告稱，擬在山東東營(yíng)市建設(shè)1000噸/年硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目，生產(chǎn)技術(shù)來(lái)自美國(guó)HICO公司，石大勝華稱已與技術(shù)提供方達(dá)成初步協(xié)議。對(duì)于涉足負(fù)極材料，石大勝華表示，對(duì)于硅碳負(fù)極材料的建設(shè)，是對(duì)新材料領(lǐng)域的延伸，充分發(fā)揮公司在鋰離子電池材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)有業(yè)務(wù)一起，更好地服務(wù)下游客戶。

另外，資料顯示，國(guó)內(nèi)負(fù)極材料頭部企業(yè)貝特瑞已經(jīng)建成年產(chǎn)3000噸硅負(fù)極材料，并批量供應(yīng)海外客戶；天目先導(dǎo)其硅負(fù)極材料目前年產(chǎn)能在2000噸左右；壹金新能源技術(shù)其年產(chǎn)5000噸硅基負(fù)極材料項(xiàng)目也正按計(jì)劃推進(jìn)中。

此外，包括杉杉股份、璞泰來(lái)、中科電氣、翔豐華、國(guó)民技術(shù)等多家企業(yè)也已經(jīng)布局或相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入中試、批量生產(chǎn)階段。

在主流車企示范推廣應(yīng)用下，以及電池企業(yè)在高能量密度電池產(chǎn)品研發(fā)上的持續(xù)推進(jìn)，硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將加快，預(yù)計(jì)接下來(lái)幾年會(huì)不斷提速，而伴隨著大規(guī)模產(chǎn)能的釋放，硅負(fù)極材料的成本也將快速下降，技術(shù)也將持續(xù)迭代優(yōu)化。