硅基負極產業化提速

應用端對硅基負極有著迫切的期待，作為與安全性更高的大圓柱相適配的負極材料，隨著大圓柱電池“風起”，硅基負極有望在2023年迎來增長拐點。

開年來，動力電池行業集體抱著新期待奮進。而作為動力電池在材料體系方面的重要技術突破點，硅基負極有望在2023年起量。

近期，業內硅基負極項目動態不斷。

杉杉股份旗下寧波年產4萬噸硅基負極材料一體化項目開工。

上海拓米年產360噸硅納米線負極材料項目落地浙江蘭溪，預計總投資10億元。

科創新材擬投資建設年產6000噸碳化硅復合材料生產線，項目總投資為1.3億元。

相比于“碳”，“硅”在負極領域的應用優勢在于承載與脫嵌鋰離子的能力更強，這一特性可以大幅提升電池能量密度。但落到規模量產，硅基負極發展至今，仍存在產業化難點。硅顆粒在脫嵌鋰時會伴隨著體積膨脹和收縮，導致顆粒粉化、脫落，造成結構坍塌。

針對對此，業界主要存在三條技術路徑，一是減小體積，納米化硅顆粒；二是結構設計，例如硅薄膜、硅納米線，從結構上對沖體積膨脹變化，三是復合材料，例如通過以碳為基，包覆氧化亞硅。目前，第三種為業內較為成熟方式。

事實上，在應用方面，硅基負極的身影在電池產品中出現的次數越來越頻繁。

被美國《時代》周刊評選為2022年度最佳發明的寧德時代麒麟電池，便是通過使用硅基負極為其高能量密度奠基，搭載麒麟電池的極氪009已創下中大型MPV 822公里的純電續航全球紀錄。

國軒高科開年后透露，預計在2023年批量交付的半固態電池已使用硅負極，已實現單體能量密度達360Wh/kg。

欣旺達300Wh/kg電芯產品已使用硅基負極并在電解液中搭配使用硅負極成膜劑。

此外，2022年末，蜂巢能源在電池日上發布為高能量密度電池提出納米網硅負極技術方案。蜂巢能源為此自主開發了筑網束硅技術、硅碳融合技術、雙層包覆技術。

蜂巢能源預計，納米網硅負極搭配高鎳正極將率先在大圓柱電芯上實現應用，實現能量密度≥300Wh/kg。在產能規劃上，蜂巢能源表示，公司到2025年搭配納米網硅負極的高能量密度電芯產能將達到 5GWh。

可以明確的是，應用端對硅基負極有著迫切的期待。尤其是當電池結構強度更大，在一定程度上可抵抗硅基負極的膨脹、保證安全的可能性更高時，應用硅基負極可直接實現電池能量密度的飛躍。

立足于當下，硅基負極產業化不斷成熟，企業相繼布局硅基負極產能。隨著大圓柱電池“風起”，作為與安全性更高的大圓柱電池相適配的負極材料，硅基負極有望在2023年迎來增長拐點。

此外，硅基負極產業化推動的進步意義將延伸至動力電池的未來。目前，行業仍在對具備“本征安全”的固態電池探索之路上。可以預見，當固態電池進展加速，硅基負極將迎來屬于自己的全新時代。

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