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  • 硅基负极市场“骚动”

    硅基负极的市场潜力正在逐渐打开。

    据GGII统计,2020年中国复合硅基负极出货量为0.6万吨,2021年出货量为1.1万吨,同比增长83.3%。

    在快速增长的背后,一方面,它来自于电动工具,智能家居锂电池市场需求强劲,加上国际电动工具巨头,跨境电子商务等锂电池供应转移到,容量高,倍率高的锂电池需求的增加推动了国内对硅基负极的需求。

    目前,硅基负极主要用于高端圆柱电池领域,上述两大板块市场硅基负极应用占到硅基负极市场用量70%以上。

    另一方面,来自于动力电池的稳定增长。在动力电池方面,目前的大规模生产车型中,只有特斯拉长续航车型在负极中添加了少量的硅。该车型销售的增长推动了一些国家内硅基负极需求的增长。

    作为中国为数不多的实现硅基负极量产的企业,杉杉科技硅基负极在电动工具、智能家居、高端3C数码等市场供应快速启动。2021年硅基负极实现满产满销,并通过主流汽车企业在动力电池应用领域的多轮评测。

    行业一致认为,硅基负极将很快迎来高端锂电池领域的大规模应用,考虑到其比石墨更高的容量和更长的使用寿命。同时,4680大圆柱电池和长续航快速充电车型的大规模生产,加上硅基负极产业链的扩产提速,将推动硅基负极材料进入爆发式增长渠道。

    硅基负极三大增量市场

    硅基负极主要是指石墨掺硅复合材料,包括硅碳(Si/C)负极材料和硅氧(SiO/C)负极材料,主流掺硅比例为5%-6%。

    目前,硅基负极主要用于高端3C数码.电动工具等领域,并有望在动力电池领域开辟出指数级增长通道。

    1. 电动工具市场。2021年以来,亿纬锂能、长虹能源、比克电池、远东电池、鹏辉能源等企业的电动工具锂电池出货量都出现不同幅度的增长,都在积极扩产,满足下游市场的增长需求。

    电动工具锂电池头部供应商表示,根据客户对电池性能的需求,部分容量2500-2600mah的高倍圆柱电池有硅基负极应用需求,容量3000-3350mah和3500mah的产品大部分必须使用硅基负极。

    2022年,电动工具锂电池市场需求不断增长。目前,海四达电源在手的圆柱形锂电池订单已覆盖公司前三季度的生产计划;鹏辉能源正准备更多的生产线供应TTI和其他高端工具客户供货;天鹏电源已获得史丹利百得3年供应长单。

    GGII统计显示,由于全球电动工具市场增长,2021年全球电动工具锂电池出货量为22GWh;预计未来2026年出货规模将增到60GWh,比2021年还有2.7倍的增长空间。受此推动,硅基负极也将迎来持续增长的机会。

    2. 动力电池市场。下游客户对快充性能和续航时间提出了更高的要求。高能量密度电池受到市场青睐,硅基负极优势更加突出。

    在市场方面,硅基负极应用车企已明显提速。特斯拉推出的4680圆柱形电池明确搭配硅基负极,今年2月已开始大规模生产;包括蔚来、智己和广汽埃安在电池技术方面都提到了硅负极,并计划上市交付;国轩210Wh/kgLFP电芯也首次成功应用硅负极。

    广汽埃安技术中心高级经理李进表示,广汽埃安海绵硅负极电池采用三元正极,搭配氧化硅负极材料,克容量和掺硅比例均高于市场上现有车型。一般来说,硅负极最适合圆柱形电池使用,但广汽埃安率先将其应用于方形电池,电池材料体系上做了提升,并且整包设计上导入了弹匣电池的设计思路。

    特斯拉4680电池的应用效应,叠加硅基负极在动力电池领域从圆柱向方形及软包的应用延伸,硅基负极市场将从休眠到走向爆发。

    3. 高端数码市场。5G技术推广带来的智能手机终端需求。民用无人机、智能可穿戴设备等产品的兴起将推动高端消费类电池的增长。

    预计2025年高端消费电池硅基负极渗透率将超过50%。

    产业链企业加速推进

    目前,只有杉杉股份.贝特瑞是中国真正实现硅基负极量产和批量供应的企业。璞泰来、石大胜华、翔丰华、硅宝科技等公司正处于布局、中试或研发阶段。

    下游应用市场需求已经“起风”,上述硅基负极企业也在加速推进产业化进程。

    杉杉股份表示,最新一代快速充电产品(3C,5C)已在全球主流消费类企业试生产。预计2022年将全面导入,公司快速充电消费产品将继续领先市场。在动力电池应用领域,主流汽车企业已通过多轮评估,新一代硅氧负极材料项目已经落地。

    璞泰来表示,目前公司的硅碳负极材料主要用于软包装电池和方形电池,客户端有一定数量的中型试验产品。随着产业链的配套,如例如低膨胀的粘结剂、改善首效率的添加剂等的推出,会加大硅碳和硅氧材料在方形电池的应用。公司已具备中试规模的硅碳和硅氧能力,并将根据市场需求加大规模。

    石大胜华一期1000吨硅基负极已进入试生产阶段,预计今年下半年批量发货。公司还规划了2万吨硅基负极生产线,预计将于2023年12月建成投产。

    翔丰华表示,硅碳负极材料产品正处于中试阶段,已具备产业化条件。
    新安股份指出,碳化硅负极项目中试工程已完成设备安装,并进入试生产前准备阶段。

    硅宝科技硅碳负极材料已通过多家电池制造商的测评,实现了小批量供应。2021年11月,宣布建设1万吨/年锂电池硅碳负极材料项目,产能规模从50吨提高万吨级别。格龙新材料硅碳复合负极已通过客户认证,达到量产阶段。

    值得注意的是,硅基负极大大规模量产仍面临几大瓶颈:
    1. 硅基负极仍存在硅易体积膨胀、导电性差、首次充放电损耗大等问题,性能仍需不断优化。

    2. 由于硅基负极产业化仍处于早期阶段,产能规模小,硅基负极缺乏性价比优势。

    3. 目前硅基负极复合掺杂比例小,增量空间有限,工艺技术有待突破。
    沈阳伊斯特

    伊斯特化学主打产品:电子级N-甲基吡咯烷酮(NMP)和单壁碳纳米管(SWCNT)。

    N-甲基吡咯烷酮(NMP)属于氮杂环化合物,是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低、腐蚀性小、溶解度大,挥发度低,稳定性好,易回收的高效选择性溶剂。是生产锂离子电池非常重要的辅助材料,一般作为正极涂布溶剂,或作为锂电池导电剂浆料溶剂。

    单壁碳纳米管(SWCNT)是锂离子电池的一种新型导电剂,添加量少、能降低电极内阻、可改善常温循环和高温循环,提升能量密度,为锂离子电池提供卓越的导电性能。
    声明:观点仅代表作者本人,不代表伊斯特立场,部分资讯来自高工锂电等如有侵权或其他问题,请联系删除。

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