在高鎳三元滲透率快速提升的背景下，市場對于硅負極材料的需求也“水漲船高”，相關項目投資也不斷呈現(xiàn)指數(shù)級跳躍。

11月10日，硅寶科技發(fā)布公告稱，公司計劃投資5.6億元在四川彭山經(jīng)開區(qū)建設1萬噸/年鋰電池用硅碳負極材料項目、4萬噸/年專用粘合劑生產(chǎn)基地和鋰電材料研發(fā)中心。

據(jù)了解，硅寶科技在2019年已經(jīng)建成50噸/年硅碳負極材料中試生產(chǎn)線，產(chǎn)品已通過數(shù)家電池廠商測評并實現(xiàn)小批量供貨，亟待產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

事實上，據(jù)行業(yè)機構統(tǒng)計，2020年我國硅負極材料的出貨量僅有0.9萬噸，占整體負極材料出貨的比例僅有2%。

從50噸到1萬噸，這個跳躍屬實有點夸張。這一方面表明硅寶科技對其硅碳負極材料技術胸有成竹；另一方面也預示著作為負極材料下一代技術的硅負極，即將迎來大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應用，具備相關技術的企業(yè)，已經(jīng)積極進行市場布局，希望在新賽道中掌握主動權。

一、電池、車企爭相在高端產(chǎn)品應用硅負極產(chǎn)品

實際上，進入2021年，硅負極率先在電池領域打響技術炫技“第一槍”。

今年1月8日，國軒高科對外發(fā)布了能量密度高達210Wh/kg的磷酸鐵鋰產(chǎn)品，據(jù)國軒高科介紹，公司在磷酸鐵鋰化學體系中首次成功應用了硅負極材料，實現(xiàn)了其能量密度大幅提升。

緊接著第二天，也即1月9日，蔚來汽車對外發(fā)布了一款單體能量密度達360Wh/kg的150kWh半固態(tài)電池。蔚來汽車透露，該款電池正極材料使用了超高鎳材料，負極使用了“無機預鋰化硅碳負極”，搭載該款電池的車型，續(xù)航里程可超過1000km。

同在1月，智己汽車發(fā)布的首款車型，新車將搭載上汽與寧德時代共同開發(fā)的電池，首次采用“摻硅補鋰電芯”技術，單體能量密度達300Wh/kg，并可做到20萬公里零衰減（NEDC工況）。

4月，廣汽正式對外發(fā)布了基于海綿硅負極電池技術的電池產(chǎn)品。廣汽宣稱，使用該技術的單體電芯，同等電量下體積可減少20%、重量可減輕14%，電芯能量密度超過280Wh/Kg。

據(jù)外媒報道，特斯拉也已經(jīng)將硅碳負極應用于Model 3相關電池，并且計劃在4680電芯中大規(guī)模應用硅碳負極材料。近日，特斯拉收購了美國電池初創(chuàng)公司SiILion，后者最重要的專利之一“包含硅顆粒的大型電池負極”，現(xiàn)在已轉(zhuǎn)移到特斯拉名下。

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可以看出，車企在追求更高續(xù)航、更高性能的趨勢下，已經(jīng)開始大膽嘗試在新車型中應用硅負極材料。

電池企業(yè)方面，除了前面提到的國軒高科，包括寧德時代、三星SDI、SKI、星恒電源、力神電池等企業(yè)也已開始小規(guī)模測試或?qū)牍杼钾摌O材料，通過在石墨負極材料中“摻雜”或小比例添加，來改善和提高電池的各方面性能。

比如，根據(jù)寧德時代的規(guī)劃，其將在第二代NCM811高鎳電池中加入硅碳負極，制造能量密度高于300Wh/kg的高鎳電池產(chǎn)品；三星SDI今年將推出含硅量7%的硅負極電池，并計劃到2024年推出硅含量10%左右的電池產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)顯示，硅材料的理論克容量高達4200mAh/g，遠高于石墨材料的372mAh/g，是目前已知能用于負極的材料中理論克容量最高的材料。因其比容量大，能極大提高鋰電池的能量密度，硅材料被認為是新一代負極材料的發(fā)展方向。

二、多家企業(yè)著手布局 或?qū)⒓涌旃柝摌O產(chǎn)業(yè)化進程

從前述數(shù)據(jù)可以看出，2020年國內(nèi)硅負極材料出貨量尚不足1萬噸，占比也僅有2%。一方面因其成本比較高；另一方面也因其較多技術難題需要攻克。

不過，因市場需求驅(qū)動和相關技術的突破，不少企業(yè)的硅碳負極產(chǎn)能布局也提上日程。

此前硅寶科技僅有50噸/年的硅碳負極中試產(chǎn)線。據(jù)硅寶科技透露，其中試線產(chǎn)品已通過四川省經(jīng)信廳成果鑒定，鑒定結果為國際先進水平，并通過多家電池廠商測評且已開始小批量供貨。

基于此，公司需要將技術和產(chǎn)能迅速落地，投資建設萬噸級規(guī)模的硅碳負極材料產(chǎn)線。

今年3月，電解液溶劑龍頭石大勝華發(fā)布公告稱，擬在山東東營市建設1000噸/年硅碳負極材料項目，生產(chǎn)技術來自美國HICO公司，石大勝華稱已與技術提供方達成初步協(xié)議。對于涉足負極材料，石大勝華表示，對于硅碳負極材料的建設，是對新材料領域的延伸，充分發(fā)揮公司在鋰離子電池材料領域的優(yōu)勢，與現(xiàn)有業(yè)務一起，更好地服務下游客戶。

另外，資料顯示，國內(nèi)負極材料頭部企業(yè)貝特瑞已經(jīng)建成年產(chǎn)3000噸硅負極材料，并批量供應海外客戶；天目先導其硅負極材料目前年產(chǎn)能在2000噸左右；壹金新能源技術其年產(chǎn)5000噸硅基負極材料項目也正按計劃推進中。

此外，包括杉杉股份、璞泰來、中科電氣、翔豐華、國民技術等多家企業(yè)也已經(jīng)布局或相關產(chǎn)品已經(jīng)進入中試、批量生產(chǎn)階段。

在主流車企示范推廣應用下，以及電池企業(yè)在高能量密度電池產(chǎn)品研發(fā)上的持續(xù)推進，硅碳負極材料的產(chǎn)業(yè)化進程將加快，預計接下來幾年會不斷提速，而伴隨著大規(guī)模產(chǎn)能的釋放，硅負極材料的成本也將快速下降，技術也將持續(xù)迭代優(yōu)化。