新型鋰電池負極材料:硅基負極材料未來將迎廣闊的市場

來源：存能電氣  日期：2019-10-23 15:49  瀏覽量：次

　　新型鋰電池負極材料:硅基負極材料未來將迎廣闊的市場。在高能量密度發(fā)展的路徑之上，動力電池正極采用高鎳三元材料，而負極則配合使用硅基負極材料。在傳統(tǒng)的石墨負極能量密度的潛力已經(jīng)充分挖掘的情況下，動力電池想要進一步發(fā)展，提高電池容量，硅基負極材料在未來的發(fā)展不容小覷。

　　新型鋰電池負極材料:硅基負極材料未來將迎廣闊的市場

　　硅基負極材料具備碳材料高電導率和穩(wěn)定性以及硅材料高容量優(yōu)點，硅基負極材料和高鎳三元正極材料的配合使用能夠較大地提高鋰離子電池能量密度，未來鋰離子電池將成為動力電池的主流市場。隨著硅基負極制備工藝及電池廠商對于高鎳體系掌握的逐步成熟，硅基負極未來將迎來較為廣闊的市場。

　　硅基負極為當前動力電池提容最佳之選。新能源汽車的續(xù)航能力取決于電池的能量密度，隨著消費者對汽車續(xù)航里程要求不斷提高，高能量密度成為動力鋰電池未來發(fā)展方向。提高電池容量，硅系合金負極成為當前解決能量密度問題的最佳手段之一。

　　傳統(tǒng)石墨負極能量密度只有372mAh/g，而硅材料的理論能量密度可達4200mAh/g，在容量方面硅負極材料有明顯優(yōu)勢。硅基材料結(jié)合了碳材料高電導率、穩(wěn)定性及硅材料高容量優(yōu)點，未來硅基材料有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α９杌摌O開啟動力電池負極材料新篇章。

　　硅基負極價格目前較高，在26萬元/噸的水平，隨著制造工藝的成熟和技術的革新，加工成本必將逐漸下行，此外，隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，負極企業(yè)也可享受到規(guī)模化效應帶來的成本節(jié)約。所以我們預測，在未來幾年硅基負極價格將一路走低，并在2020年達到12萬元/噸的單價。由此可以推算出硅基負極的市場空間，我們認為，市場空間將后面幾年加速增長，并在2020年到達17億元的規(guī)模。

　　企業(yè)布局硅負極材料推進商業(yè)化

　　相比于石墨負極材料，目前硅基負極材料在鋰電領域的應用依然只能算是小字輩。目前，國內(nèi)大多數(shù)材料企業(yè)在硅基負極材料領域的應用還處于初級階段，正在探索商業(yè)化之路。一些日韓企業(yè)則已開始將硅負極材料應用于汽車動力電池中，并實現(xiàn)商品化。

　　常規(guī)的石墨類負極材料由于發(fā)展較為成熟，價格穩(wěn)定且處于緩慢下滑階段。而新型的硅基負極材料由于工藝難度高且規(guī)模化效應低，生產(chǎn)成本居高不下，也是限制其應用的主要原因之一。未來，隨著工藝技術的成熟和批量化生產(chǎn)帶來的規(guī)模化效應的提高，其使用成本將逐漸降低。

　　在政策性的推動下將進一步促使新能源動力電池的高速發(fā)展，硅基材料作為高倍率、高能量型新材料是目前最具備產(chǎn)業(yè)化的首選材料，未來高能量密度動力電池的發(fā)展必將再進一步促進我國高能量密度電池的技術進步。

　　總體而言，在未來的研究工作中，需要加大力度實現(xiàn)硅基負極材料應用于實際生產(chǎn)，在解決高比容量和循環(huán)穩(wěn)定性的同時，保證較高的電極載量和振實密度，簡化硅基材料復合技術，探索簡單方便的工藝，滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，使硅基材料能夠成功應用于新能源及其他領域。

　　在動力電池方面，當硅基負極材料逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)石墨材料以后，在硅基負極材料企業(yè)中有研發(fā)和市場優(yōu)勢的先行者將大大受益。

　　國內(nèi)也有多家企業(yè)涉足硅基鋰電池負極材料領域,貝特瑞和杉杉等企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),可批量出貨。現(xiàn)在國內(nèi)未能廣泛使用硅基負極的一個重要原因在于電池企業(yè)技術工藝不夠成熟,但國外的產(chǎn)業(yè)化進程的成功已經(jīng)說明硅基負極前景廣闊。