2024年11月,山東省工業(yè)和信息化廳公示《山東省重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》,高性能硅氧碳負(fù)極材料被列入其中,性能要求:克容量≥1600Ah/g,首次效率≥85%,循環(huán)壽命≥800次。
硅氧碳負(fù)極材料是基于活性物質(zhì)硅實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的一種電極材料,分為硅氧負(fù)極材料、硅碳負(fù)極材料。硅氧負(fù)極材料通常由基體、無定形碳相組成,基體多采用氧化亞硅(SiOx)。根據(jù)技術(shù)路線不同,硅氧負(fù)極材料分為氧化亞硅、預(yù)鎂氧化亞硅、預(yù)鋰氧化亞硅等。
硅碳負(fù)極材料是由硅與碳材料混合制成。硅碳負(fù)極技術(shù)路線以納米硅為主,納米硅的制備是硅碳負(fù)極生產(chǎn)工藝核心難點(diǎn),目前常見的納米硅生產(chǎn)工藝有硅烷熱解法、放電等離子法、化學(xué)氣相沉積(CVD)法、鎂熱還原法、機(jī)械研磨法等。根據(jù)復(fù)合方式不同,硅碳負(fù)極分為包覆型、嵌入型、復(fù)合型三種。
硅氧負(fù)極、硅碳負(fù)極各具優(yōu)缺點(diǎn)。具體來看,硅氧負(fù)極具有良好的循環(huán)性能、倍率性能,可逆容量高,但首次效率偏低;硅碳負(fù)極首次效率高、工藝較成熟,但循環(huán)性能較差、電極膨脹率較高。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年硅氧碳負(fù)極材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,硅氧碳負(fù)極材料可生產(chǎn)鋰電池,應(yīng)用在新能源汽車、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能、無人機(jī)等領(lǐng)域。基于規(guī)模效應(yīng)、價(jià)格優(yōu)勢(shì),我國(guó)在全球鋰電負(fù)極材料生產(chǎn)中占據(jù)重要地位,2024年上半年占比約98.4%。目前人造石墨負(fù)極為主流鋰電負(fù)極材料,硅氧碳負(fù)極材料作為新型負(fù)極材料,目前市場(chǎng)占比極低,不及1%。
目前硅氧碳負(fù)極材料市場(chǎng)需求有限,全球需求量約2.0萬噸。但作為理想的負(fù)極材料,目前硅氧碳負(fù)極材料市場(chǎng)已吸引貝特瑞、杉杉科技、道氏技術(shù)、寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科、輝能科技、杰瑞股份等多家企業(yè)布局。硅氧碳負(fù)極材料商業(yè)化應(yīng)用加速,市場(chǎng)需求量將持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2028年全球需求量將達(dá)百萬噸以上。
新思界
行業(yè)分析人士表示,硅碳負(fù)極、硅氧負(fù)極各有千秋,目前兩種技術(shù)路線并存發(fā)展。硅氧負(fù)極率先在動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,但從長(zhǎng)期來看,硅碳負(fù)極方案將在一定程度上替代硅氧負(fù)極。目前硅氧碳負(fù)極材料在鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)的占比極低,但在各企業(yè)布局下,硅氧碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快,未來占比將有所提升。