硅寶科技(300019)在硅碳負(fù)極領(lǐng)域取得重大突破，已完成從技術(shù)研發(fā)到規(guī)?；N售的關(guān)鍵跨越，這標(biāo)志著公司在高端新能源材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟隨者到引領(lǐng)者的轉(zhuǎn)變。2024年，公司累計實(shí)現(xiàn)百噸級銷售，其中新型硅碳產(chǎn)品取得噸級突破。隨著3000噸/年產(chǎn)能建設(shè)推進(jìn)，硅寶科技正重點(diǎn)擴(kuò)產(chǎn)預(yù)鎂硅氧和新型硅碳產(chǎn)品，加速硅碳負(fù)極在高端電池市場的商業(yè)化進(jìn)程。這一突破不僅將為硅寶科技帶來新的業(yè)績增長點(diǎn)，也將助力中國在硅基負(fù)極材料領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，推動鋰電池能量密度提升和新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的研發(fā)歷程可追溯至2016年。當(dāng)年，公司即成立研發(fā)團(tuán)隊，啟動硅碳負(fù)極材料研究。2017年，硅寶科技牽頭承擔(dān)了成都市產(chǎn)業(yè)集群項目"高安全、高比能動力鋰離子電池關(guān)鍵材料"，聯(lián)合四川大學(xué)、電子科技大學(xué)等多家高校和企業(yè)共同開發(fā)高鎳正極材料、硅碳負(fù)極材料、阻燃電解液(質(zhì))、高性能導(dǎo)熱材料等多種產(chǎn)品。在該項目執(zhí)行期間，公司共申請發(fā)明專利14項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文11篇，制定標(biāo)準(zhǔn)4項，為后續(xù)技術(shù)突破奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

 

2019年是硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，公司建成50噸/年中試生產(chǎn)線，產(chǎn)品通過電池企業(yè)評測，獲小批量采購。同時，該項目通過了四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳組織的成果鑒定，被認(rèn)定為"國際先進(jìn)水平"。這一里程碑事件表明硅寶科技已掌握硅碳負(fù)極材料的核心技術(shù)。2021年，公司進(jìn)一步加碼布局，設(shè)立全資子公司硅寶(眉山)新能源材料有限公司，計劃總投資5.6億元建設(shè)1萬噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料、4萬噸/年專用黏合劑生產(chǎn)基地及鋰電材料研發(fā)中心，為硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。同年8月，硅寶科技與寧德時代簽署《合作框架協(xié)議》，雙方共同開發(fā)包括但不限于用于電池及其包件導(dǎo)熱、密封、減震、絕緣等防護(hù)密封類材料，以及其他提升電池性能的新材料。

 

硅寶科技在硅碳負(fù)極材料領(lǐng)域的核心技術(shù)突破主要體現(xiàn)在三個方面：首先，通過硅烷偶聯(lián)劑在氧化亞硅表面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)保護(hù)層，抑制硅材料在充放電過程中的破裂和體積膨脹效應(yīng)；其次，與碳納米管復(fù)合形成三維結(jié)構(gòu)，提升材料的導(dǎo)電性和循環(huán)性能；最后，2024年4月申請的"低膨脹硅碳負(fù)極材料及其制備方法、負(fù)極片和扣電電池"專利(公開號CN202410409696.7)中，公司創(chuàng)新性地引入微量碳化硅，在硅碳負(fù)極材料中形成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使極片在480mAh/g容量下的膨脹率明顯降低，同時兼顧了容量和首效。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極產(chǎn)品線布局全面且層次分明，覆蓋了從成熟產(chǎn)品到高端系列的完整產(chǎn)品矩陣。當(dāng)前產(chǎn)品線全面覆蓋砂磨硅碳、普通硅氧等成熟產(chǎn)品及預(yù)鎂硅氧、新型硅碳等高端系列，能夠適配液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)電池體系，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

 

在技術(shù)路線方面，硅寶科技擁有硅烷裂解法、砂磨法和高溫氣相法等多種生產(chǎn)工藝，可根據(jù)客戶需求靈活調(diào)整。其中，高溫氣相法生產(chǎn)的新型硅碳產(chǎn)品在2024年實(shí)現(xiàn)噸級突破，成為公司硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的重要增長點(diǎn)。高溫氣相法通過在硅碳負(fù)極材料中引入微量碳化硅，形成特殊的材料結(jié)構(gòu)，有效解決了硅材料在充放電過程中體積膨脹率高達(dá)300%的難題，同時保持了高比容量(可達(dá)2000mAh/g以上)和良好的循環(huán)性能。

 

從應(yīng)用領(lǐng)域來看，硅寶科技硅碳負(fù)極材料已成功應(yīng)用于工具電池和3C電池領(lǐng)域，并通過了多家相關(guān)客戶的測評認(rèn)證。隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)能擴(kuò)張，硅寶科技正積極拓展動力電池市場，尤其是半固態(tài)和固態(tài)電池領(lǐng)域。公司新型硅碳產(chǎn)品在高能量密度電池體系中表現(xiàn)優(yōu)異，可將鋰電池質(zhì)量能量密度提升8%以上，同時每千瓦時電池的成本可下降至少3%。

 

硅碳負(fù)極材料與傳統(tǒng)石墨負(fù)極相比，理論容量高達(dá)4200mAh/g，是石墨負(fù)極的10倍左右。這使得采用硅基負(fù)極的鋰電池具有更高的能量密度，能夠顯著提升電動汽車的續(xù)航能力。硅寶科技通過獨(dú)特的材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和表面處理工藝，有效解決了硅碳負(fù)極材料循環(huán)壽命短(傳統(tǒng)硅基負(fù)極僅300-500次)的問題，使產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。據(jù)公司透露，硅碳負(fù)極材料首圈庫倫效率(ICE)高達(dá)95%，循環(huán)性能優(yōu)異，能夠滿足高端電池市場的需求。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)展迅速，已形成從試驗線到中試線再到規(guī)模化生產(chǎn)的完整產(chǎn)業(yè)鏈布局。2023年，公司建成并投產(chǎn)了1000噸/年動力電池用硅碳負(fù)極材料中試生產(chǎn)線，為后續(xù)產(chǎn)能擴(kuò)張積累了寶貴經(jīng)驗。2024年，公司硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)重大突破，完成從技術(shù)研發(fā)到規(guī)?；N售的關(guān)鍵跨越，中試線穩(wěn)定運(yùn)行，累計實(shí)現(xiàn)百噸級銷售，其中新型硅碳產(chǎn)品取得噸級突破。

 

在產(chǎn)能建設(shè)方面，硅寶科技眉山基地的5萬噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料及專用粘合劑項目是公司硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的核心布局。該項目總投資5.6億元，分為兩期建設(shè)：一期包括3000噸/年硅碳負(fù)極材料、5000噸/年聚氨酯密封膠、1萬噸/年有機(jī)硅密封膠生產(chǎn)線；二期計劃在一期項目完成后12個月內(nèi)啟動建設(shè)。目前，該項目已完成全部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，正在進(jìn)行廠房內(nèi)部平整和水電氣進(jìn)場階段，預(yù)計設(shè)備將于2024年第四季度進(jìn)場，2025年一季度逐步投產(chǎn)。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極產(chǎn)能建設(shè)面臨的主要挑戰(zhàn)是技術(shù)路線轉(zhuǎn)換帶來的產(chǎn)能爬坡問題。2024年4月，公司計劃建設(shè)3000噸/年硅碳負(fù)極產(chǎn)線，但原計劃2024年投產(chǎn)的3000噸產(chǎn)線推遲至2025年一季度投產(chǎn)，主要原因是設(shè)備安裝調(diào)試周期長于預(yù)期。公司董秘李媛媛表示，“1000噸/年動力電池用硅碳負(fù)極生產(chǎn)線及研發(fā)基地項目由硅寶新能源通過租賃公司全資子公司眉山拓利現(xiàn)有廠區(qū)、改造配套公用工程、購置所需設(shè)備建設(shè)完成，建設(shè)相對周期較短”，而5萬噸項目占地160畝，建設(shè)過程包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及設(shè)備安裝，因此周期更長。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極產(chǎn)能規(guī)劃清晰，未來有望形成規(guī)模效應(yīng)。公司計劃到2025年，硅碳負(fù)極出貨量力爭達(dá)到千噸級，以支持其"百億目標(biāo)"的戰(zhàn)略規(guī)劃。隨著5萬噸/年項目逐步投產(chǎn)，硅寶科技硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能將從當(dāng)前的1000噸/年快速提升至萬噸級別，成為公司在新能源材料領(lǐng)域的重要增長引擎。

 

硅碳負(fù)極在高端電池市場的商業(yè)化前景廣闊，尤其是隨著半固態(tài)和固態(tài)電池技術(shù)的快速發(fā)展。根據(jù)行業(yè)預(yù)測，2025年硅碳負(fù)極有望在負(fù)極材料中的滲透率達(dá)到20-30%，需求量或達(dá)20萬噸/年，市場空間超200億元。固態(tài)電池作為"動力電池圣杯"，其市場規(guī)模預(yù)計從2025年的29億元激增至2030年的200億元以上，年復(fù)合增長率超過50%。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極產(chǎn)品已獲得多家頭部電池企業(yè)的認(rèn)可。公司硅碳負(fù)極材料產(chǎn)品已向19家動力電池廠及圓柱電池客戶、7家3C電池廠客戶送樣測評，實(shí)現(xiàn)訂單突破，得到客戶好評，目前正在根據(jù)客戶需求進(jìn)行批量供貨。在密封膠領(lǐng)域，公司已與寧德時代、比亞迪等企業(yè)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，產(chǎn)品應(yīng)用于其電池包件導(dǎo)熱、密封、減震、絕緣等環(huán)節(jié)，這為硅碳負(fù)極材料的商業(yè)化提供了良好的客戶基礎(chǔ)。

 

在技術(shù)競爭方面，硅寶科技采用的高溫氣相法與貝特瑞等頭部企業(yè)的CVD法相比具有一定的成本優(yōu)勢，同時性能接近國際先進(jìn)水平。高溫氣相法生產(chǎn)的硅碳負(fù)極材料比容量可達(dá)2000mAh/g以上，膨脹率顯著降低，循環(huán)性能優(yōu)異，能夠滿足高端電池市場的需求。據(jù)公司介紹，"隨著新增產(chǎn)能建設(shè)的推進(jìn)，硅寶科技正重點(diǎn)發(fā)力預(yù)鎂硅氧和新型硅碳產(chǎn)品，深化與戰(zhàn)略客戶從研發(fā)到量產(chǎn)的全程合作，加速硅碳負(fù)極材料在高端電池市場的商業(yè)化進(jìn)程"。

 

然而，硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的商業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，硅碳負(fù)極材料生產(chǎn)成本較高，高端納米硅的制備和設(shè)備投入是主要成本壓力。其次，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程尚未完全成熟，電解質(zhì)技術(shù)路線(硫化物、氧化物、聚合物)的選擇可能影響硅碳負(fù)極材料的需求結(jié)構(gòu)。第三，硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化過程中面臨的技術(shù)瓶頸(如體積膨脹、循環(huán)壽命、首次庫倫效率等)需要持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化。最后，硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)鏈配套(如電解液、粘結(jié)劑等)尚未完全成熟，需要與上下游企業(yè)協(xié)同推進(jìn)。

 

硅基負(fù)極材料作為下一代鋰電池的理想負(fù)極材料，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展正處于關(guān)鍵階段。硅基負(fù)極的理論容量是石墨負(fù)極的10倍以上，被認(rèn)為是突破鋰電池能量密度瓶頸的關(guān)鍵性材料。隨著新能源汽車、儲能系統(tǒng)和消費(fèi)電子等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對高能量密度電池的需求日益增長，硅基負(fù)極材料的應(yīng)用前景廣闊。

 

從行業(yè)發(fā)展趨勢看，硅碳負(fù)極和硅氧負(fù)極是目前可產(chǎn)業(yè)化的硅基負(fù)極技術(shù)主要路線。硅氧負(fù)極主要分為硅氧、預(yù)鎂硅氧、預(yù)鋰硅氧三種技術(shù)路線；硅碳負(fù)極主要分為球磨法和高溫氣相法兩種技術(shù)路線。硅氧負(fù)極循環(huán)性能和倍率性能相對較好，但首次效率偏低(多不到80%)，且預(yù)鋰單體價格高達(dá)55萬元/噸，成本較高；硅碳負(fù)極克容量和首效較高，但循環(huán)次數(shù)和膨脹率等性能相對較差，但隨著CVD法等先進(jìn)工藝的發(fā)展，硅碳負(fù)極在降本后有望憑借出色的性能成為未來硅基負(fù)極的重要發(fā)展方向。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略定位明確，將作為公司“第三個十年產(chǎn)值突破百億”目標(biāo)的重要支撐。公司董事長王有治表示，“隨著3000噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極生產(chǎn)線建設(shè)推進(jìn)，公司正重點(diǎn)發(fā)力預(yù)鎂硅氧和新型硅碳產(chǎn)品，加速硅碳負(fù)極材料在高端電池市場的商業(yè)化進(jìn)程”。同時，公司將繼續(xù)深耕有機(jī)硅密封膠行業(yè)，形成"膠粘劑+硅負(fù)極"的雙主業(yè)發(fā)展模式。

 

從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化將帶動上游原材料(納米硅、硅烷氣等)和配套材料(多孔碳、電解液等)的發(fā)展。硅寶科技通過投資并購(如江蘇嘉好熱熔膠)和建設(shè)專用粘合劑生產(chǎn)基地，已初步構(gòu)建了硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同效應(yīng)。公司5萬噸/年項目中包含4萬噸專用粘合劑生產(chǎn)基地，為硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)提供了配套支持。

 

硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的重大突破標(biāo)志著公司在高端新能源材料領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從2016年啟動研發(fā)到2024年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N售，硅寶科技用不到十年時間完成了硅碳負(fù)極材料從實(shí)驗室到產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵跨越，這不僅反映了公司在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面的實(shí)力，也體現(xiàn)了中國新能源材料行業(yè)的快速發(fā)展。

 

未來，硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的發(fā)展前景廣闊。隨著5萬噸/年項目的逐步投產(chǎn)，公司硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能將大幅提升，有望從當(dāng)前的百噸級銷售快速擴(kuò)展至千噸級甚至萬噸級規(guī)模。在技術(shù)路線方面，公司通過高溫氣相法生產(chǎn)的新型硅碳產(chǎn)品有望成為其在高端電池市場的核心競爭力，尤其是在半固態(tài)和固態(tài)電池領(lǐng)域。

 

然而，硅寶科技硅碳負(fù)極業(yè)務(wù)的商業(yè)化進(jìn)程仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先是產(chǎn)能爬坡問題，3000噸/年產(chǎn)線原計劃2024年投產(chǎn)，但推遲至2025年一季度，需關(guān)注實(shí)際產(chǎn)能釋放速度；其次是客戶訂單轉(zhuǎn)化效率，已通過測評的訂單是否能夠快速轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定批量供貨；最后是行業(yè)競爭格局，隨著貝特瑞、杉杉股份等頭部企業(yè)加速布局硅基負(fù)極，硅寶科技需在技術(shù)、成本和客戶服務(wù)等方面持續(xù)創(chuàng)新，以保持競爭優(yōu)勢。