氧化亞硅負極材料是一種新能源電池負極材料,主要由納米級氧化亞硅組成,可代替傳統石墨負極材料。氧化亞硅負極材料具有優異的電化學性能且環境友好,受到行業的廣泛關注,是研究最為活躍的新型負極材料之一。
氧化亞硅負極材料是硅基負極材料的一種,硅材料資源豐富且理論克容量更高,制造的電池單體能量密度更高么能夠提升汽車續航且降低汽車生產成本。2020年特斯拉發布的4680電池采用硅基負極,其能量密度達到300Wh/kg,在新能源汽車用戶對于汽車續航需求的持續增長下,硅基負極材料市場具有良好的發展潛力。
硅作為負極材料具有明顯優勢,但是在鋰化時體積會發生膨脹,對于其商業化產生較大影響。氧化亞硅負極材料是對硅基材料改性,通過采用氧化硅摻雜解決硅基材料體積膨脹問題,是當前各大廠商布局的重點技術路線之一。相對于硅碳負極材料技術路線,氧化亞硅負極材料進展較快,商業化程度較高。
氧化亞硅負極材料技術經過長期發展,分為三種技術路線,分別為碳包覆技術(用CVD工藝在一氧化硅顆粒上包覆上碳層)、預鎂化、SiO粉體預鋰化。碳包覆技術對于設備要求較高;預鎂化技術產品結構更加穩定;SiO粉體預鋰化為第三代技術。
氧化亞硅負極材料可用于消費電池和動力電池領域,近年來中國鋰電產能持續增長,2023年1-6月,年上半年,我國鋰電池產業延續增長態勢,產量超過400吉瓦時,同比增長超過43%。鋰電池行業規模的持續增-長,行業對于負極材料的需求也在持續增長。
當前,氧化亞硅負極材料生產企業主要包括日本信越化學、杉杉股份、貝瑞特等。信越化學是全球最早開發氧化亞硅產品的企業,但是產品價格較高。杉杉股份是全球負極材料龍頭,1999年進入鋰電池材料領域,在硅基負極方面,杉杉股份完成了第二代硅氧產品的量產,在進行第三代硅氧產品的研發,并且產品在消費類和小動力市場實現批量應用,在動力電池應用領域,已經通過多輪評測,實現裝車。貝瑞特已經形成天然石墨、人造石墨和硅基負極為主的產品體系,已完成多款氧化亞硅產品的技術開發和量產工作,比容量達到1500mAh/g以上。
新思界產業研究中心整理發布的《
2023-2028年中國氧化亞硅負極材料行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,目前石墨材料仍是主流的鋰電負極材料,硅基負極材料受到價格、循環穩定性、首次效率等因素影響,應用仍較少,但是伴隨著產品技術的逐漸成熟,硅基負極材料產業化進展或將加速,氧化亞硅負極材料今后幾年需求或將快速增長。