在锂电池的构造中,负极材料虽然成本占比不高,但其对电池性能的影响却至关重要。负极材料的质量直接影响着锂电池的能量密度、循环次数以及充放电速度等关键指标。
近期,多家负极材料生产商纷纷宣布增产硅基材料,以应对市场需求的增长。深圳索理德新材料公司在永州的基地于去年12月28日正式投产,专注于硅碳负极多孔碳的生产,初期产能达到千吨级别。而就在索理德投产的前一天,矽立科新能源宣布在内蒙古呼和高特投资42亿元,用于建设CVD硅碳负极材料及其原材料的研发、生产和销售项目。
与此同时,安徽清能碳再生公司也发布了其二期多孔碳及硅碳负极材料一体化项目的相关信息,该项目投资3.2亿元,规划年产能为硅碳负极材料500吨,多孔碳材料2000吨。另外,银硅(宜昌)科技有限公司也宣布,其年产2000吨硅碳负极新材料项目预计近期开工,并计划在2025年第一季度实现投产。
这些企业频繁增产的背后,是硅基材料在锂电池中应用的逐步提升。锂电池常用的负极材料包括天然石墨、人造石墨、硅基负极和金属锂负极等。虽然“磷酸铁锂+石墨烯”组合在动力电池中最为常见,但近年来,随着新能源汽车向长续航、超充等方向发展,这一体系也在逐渐接近其性能极限,因此,硅基负极材料作为一种新型负极材料,凭借其高能量密度的优势,开始在动力电池领域得到广泛应用。
除了新能源汽车领域,硅碳负极材料也开始进入消费电子市场。据了解,2024年,苹果、华为、小米、VIVO等全球知名手机品牌已经将硅碳负极纳入其供应链中。eVTOL飞行器、电动工具等领域也开始使用半固态、大圆柱等高比能电池,这些电池对硅碳负极材料也有着强烈的需求。
尽管硅基负极等新型负极材料的出货量在快速增长,但石墨负极仍然占据着主导地位。根据鑫椤资讯发布的数据,2024年第三季度,中国锂电负极材料产量为54.4万吨,占全球市场的98.6%,其中人造石墨负极占比高达88%。不过,随着硅基负极材料的规模化量产,其成本有望逐渐降低。
在硅基负极材料的布局上,贝特瑞、璞泰来、杉杉股份等龙头负极材料企业也早已行动起来。贝特瑞是国内最早量产硅基负极材料的企业之一,其硅碳负极材料已经发展到了第五代产品。璞泰来在安徽芜湖的硅基负极项目预计将在2025年初建成投产。而杉杉股份在宁波的4万吨一体化硅基负极产能基地,一期产能已经于近期投产,部分工序在2024年12月已经达到了满产状态。
目前,硅基负极材料主要应用于超快充、高倍率的锂电池产品中,未来,它有望成为负极材料的主要技术发展方向,其应用率也有望持续提高。