繼特斯拉、廣汽、蔚來等車企之后,高端汽車品牌也向硅基負極電池張開雙臂。
2025年起,梅賽德斯-奔馳將在G-Class電動車上搭載一種全新高能量密度電池,采用硅基負極,其能量密度較目前可用的同類電池高出20%-40%。
有知情人士告訴財聯(lián)社記者,該電池由寧德時代供貨,而負極材料供貨商則為美國加州初創(chuàng)公司Sila Nanotechnologies(下文簡稱為“Sila Nano”)。
Sila Nano是誰?該公司由Gene Berdichevsky創(chuàng)立,后者是特斯拉創(chuàng)建初期的第七位員工。早在2019年,戴姆勒便以1.7億美元入股Sila Nano,同時在其董事會獲得一個席位。
Sila Nano對自身的定位為“只做電芯負極材料,不做電芯”,專注研發(fā)硅負極材料。不過,與市場所熟知的、將部分石墨替換為硅的硅基電池不同,Sila Nano將負極中的所有石墨100%替換為硅,即“全硅負極材料”。
該負極材料采用納米微孔結(jié)構(gòu),可容納更多鋰離子,從而有效提高電芯能量密度,最終可將能量密度提高50%。同時,經(jīng)過多次充放電循環(huán)后,整個結(jié)構(gòu)尺寸變化較小,不會因膨脹而塌陷。
另一方面,據(jù)此前數(shù)據(jù)顯示,寧德時代的高鎳三元+硅基負極電芯比能可達304Wh/kg。
從技術及能量密度來看,有Sila Nano與寧德時代在支撐的戴姆勒,或許有望在碳基負極競賽中領先對手一步——不過,正如文初所述,這一愿景的實現(xiàn)還需待2025年。
目前,占據(jù)市場主流的仍舊是“以硅取代部分石墨”的硅基負極技術。
除奔馳之外,特斯拉已將硅基負極應用于Model 3,在人造石墨中加入10%硅,負極容量提升至550mAh/g,單體能量密度達300Wh/kg,同時公司也已明確自產(chǎn)大圓柱電池將采用硅基負極,廣汽、蔚來等車企電池也已搭載這一技術;電池企業(yè)中,三星SDI、松下也已采用硅基負極。
為何硅基負極電池能獲多家青睞?主要原因便是“高能量密度”。
如今,主流石墨負極企業(yè)比容量可達355-360mAh/g,接近理論比容量372mAh/g,亟需更高能量密度的新材料來滿足技術進步的要求。
因此,理論容量4200mAh/g的硅成為備受看好下一代負極材料。行業(yè)一致判斷是,兼顧相比石墨更高比容量與更長使用壽命,硅基負極在高端鋰電領域?qū)⒖焖儆瓉硪?guī)模化應用需求。
過去幾年,由于產(chǎn)品售價較高及配套產(chǎn)業(yè)鏈不成熟等原因,硅基負極產(chǎn)業(yè)化進展不及預期。
不過去年以來,特斯拉、寧德時代等企業(yè)相繼開始量產(chǎn)使用硅基負極的動力電池產(chǎn)品,部分負極企業(yè)也開始投資建設相關產(chǎn)線。
隨著各企業(yè)對硅基負極材料產(chǎn)能擴張及下游鋰電池的規(guī)模導入,上海鋼聯(lián)新能源事業(yè)部鋰電材料分析師常柯預計,2023年硅基負極材料會有規(guī)模級產(chǎn)能釋放。天風證券也認為,2023年硅基負極有望迎來放量拐點,滲透率達6.5%,2025年達14%。屆時全球硅基負極需求量將達52萬噸,市場空間319億元,2021-2025年復合增速可達135%。
從產(chǎn)業(yè)鏈來看,硅基負極配套材料也有望同步受益,納米硅粉、補鋰劑、硅碳負極粘結(jié)劑、碳納米管導電劑、新型電解液添加劑等產(chǎn)品需求將得到顯著催化。中金證券上述報告測算,2025年硅基負極需求增長,有望帶動納米硅粉/補鋰劑/碳納米管導電劑需求分別達到2萬/2萬/32萬噸。
A股公司中:
貝特瑞已新建4萬噸硅基負極材料項目,預計2023年12月建成投產(chǎn);
石大勝華此前在投資互動平臺透露,硅基負極材料及添加劑已向客戶送樣測試,后續(xù)持續(xù)跟蹤客戶數(shù)據(jù)反饋。硅基負極未來市場前景較為廣闊,潛在客戶有寧德時代、ATL、三星、LG等,4680廠家會作為重中之重;
硅寶科技在互動平臺表示,硅基負極相關產(chǎn)品已通過數(shù)家電池廠商測評并實現(xiàn)小批量供貨,此外其去年也已與寧德時代前述合作框架協(xié)議;
杉杉股份硅基負極包頭量產(chǎn)線已開始出貨,正在規(guī)劃新量產(chǎn)基地。且硅基負極已通過領先電池企業(yè)測試驗證,預計2023年底將在動力電池領域上量;
翔豐華則表示,公司開發(fā)的硅基負極材料產(chǎn)品處于中試階段,已具備產(chǎn)業(yè)化條件。后續(xù)若有市場需求,將根據(jù)客戶需求進行相應匹配批量生產(chǎn)。
責任編輯: 李穎