硅碳負極在終端市場的應用和滲透率正逐漸加快。
近日,市場消息顯示,vivo將推出應用新一代硅碳負極材料的藍海電池,其能量密度比普通石墨負極電池高出約20%,比極限石墨負極電池高出約16%,該電池將由vivo S19系列手機搭載,寧德新能源供貨。
硅基負極是電池領域中石墨負極的升級路線,相比于傳統石墨負極能量密度大約372mAh/g,純硅負極材料的理論能量密度可達4200mAh/g。
就硅基負極的技術路線來看,主要分為硅氧和硅碳兩條路線。相比于早年的硅氧負極應用,2021年,在3C領域,小米11 Pro手機作為首款搭載硅氧負極的智能手機受到行業(yè)關注。
近年來,在產業(yè)鏈技術成熟下,硅基負極商用已逐漸轉向硅碳。包括華為P60,榮耀magic5、vivo S19都開始應用硅碳負極材料。
在當前階段,硅氧負極產業(yè)化雖然成熟,但是硅氧負極上限較低,其主要通過硅與氧化硅復合限制硅的體積變化,其循環(huán)性和倍率性較好,但是比容量相對較低,市場上的硅氧負極比容量多在1300mAh/g至1700mAh/g之間。
相比之下,硅碳負極利用石墨材料緩解硅在充放電中的體積變化,能量密度更高,比容量可以達到2000mAh/g甚至跟高。從中長期規(guī)劃來看,尤其是在能量密度提升方面,硅碳負極更受終端應用的追捧。
從動力電池角度來看,與3C領域相比,動力電池對應了“小電池”到“大電池”的升級,同樣作為未來發(fā)展的技術路線,硅基負極技術路線從硅氧到硅碳的轉變,也在動力電池領域鋪開。
首先,從產品上看,硅碳負極在下游的應用滲透率有所提高,相關的產品布局更加頻繁。
今年5月份,國軒高科發(fā)布了星晨電池,其采用了自研的第二代硅碳材料,可實現5分鐘充電350公里續(xù)航。
今年4月份,智己汽車推出的首個900V超快充半固態(tài)電池——光年半固態(tài)電池首搭智己L6,其采用新一代高比能硅碳負極,充電12分鐘可實現續(xù)航400公里。
作為行業(yè)龍頭,寧德時代的下一代旗艦產品凝聚態(tài)電池標配硅碳負極也鼓勵材料廠商進行相應材料的研發(fā)生產。
其次,從技術上看,盡管硅碳負極相比硅氧工藝更為復雜,但是產業(yè)鏈成熟度正在提升。
杉杉股份新一代硅碳產品已送樣頭部鋰電客戶,在頭部客戶測試中保持領先,相關核心技術已獲得美國、日本的專利授權。
基于產品的一致性,天目先導、璞泰來、勝華新材均重點布局了CVD法硅碳負極產線,可實現更低膨脹率和對應材料循環(huán)壽命顯著提升。
此外,翔豐華開發(fā)的硅碳負極材料已處于客戶測試階段,具備產業(yè)化條件;硅寶科技已建成1000噸/年硅碳負極材料中試生產線,產品已進行大規(guī)模送樣。
據市場數據統計,隨著大圓柱、半固態(tài)電池等新產品帶動硅碳負極放量提升,2026年硅碳負極需求量有望達到6-7萬噸,對應市場空間180-210億元。