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开年来,动力电池行业集体抱着新期待奋进。而作为动力电池在材料体系方面的重要技术突破点,硅基负极有望在2023年起量。
近期,业内硅基负极项目动态不断。
杉杉股份旗下宁波年产4万吨硅基负极材料一体化项目开工。
上海拓米年产360吨硅纳米线负极材料项目落地浙江兰溪,预计总投资10亿元。
科创新材拟投资建设年产6000吨碳化硅复合材料生产线,项目总投资为1.3亿元。
相比于“碳”,“硅”在负极领域的应用优势在于承载与脱嵌锂离子的能力更强,这一特性可以大幅提升电池能量密度。但落到规模量产,硅基负极发展至今,仍存在产业化难点。硅颗粒在脱嵌锂时会伴随着体积膨胀和收缩,导致颗粒粉化、脱落,造成结构坍塌。
针对此,业界主要存在三条技术路径,一是减小体积,纳米化硅颗粒;二是结构设计,例如硅薄膜、硅纳米线,从结构上对冲体积膨胀变化,三是复合材料,例如通过以碳为基,包覆氧化亚硅。目前,第三种为业内较为成熟方式。
事实上,在应用方面,硅基负极的身影在电池产品中出现的次数越来越频繁。
被美国《时代》周刊评选为2022年度最佳发明的宁德时代麒麟电池,便是通过使用硅基负极为其高能量密度奠基,搭载麒麟电池的极氪009已创下中大型MPV 822公里的纯电续航全球纪录。
国轩高科开年后透露,预计在2023年批量交付的半固态电池已使用硅负极,已实现单体能量密度达360Wh/kg。
欣旺达300Wh/kg电芯产品已使用硅基负极并在电解液中搭配使用硅负极成膜剂。
此外,2022年末,蜂巢能源在电池日上发布为高能量密度电池提出纳米网硅负极技术方案。蜂巢能源为此自主开发了筑网束硅技术、硅碳融合技术、双层包覆技术。$胜华新材(SH603026)$