中國儲能網(wǎng)訊：硅基負極的市場潛能正在逐漸打開。高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年中國復合硅基負極出貨量0.6萬噸,2021年出貨量1.1萬噸,同比增長83.3%。
高復合增長率背后,一方面,來自于電動工具、智能家居鋰電池市場需求旺盛,疊加國際電動工具巨頭、跨境電商等鋰電池供應(yīng)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,高容量、高倍率鋰電池需求增加帶動國內(nèi)硅基負極需求起量。目前,硅基負極主要應(yīng)用在高端圓柱電池領(lǐng)域,上述兩大板塊市場硅基負極應(yīng)用占到硅基負極市場用量70%以上。
另一方面,源于動力電池的穩(wěn)定增長。動力電池方面,在目前量產(chǎn)車型中,僅特斯拉長續(xù)航版本車型在負極中摻入少量的硅,車型銷量的增長帶動部分國內(nèi)硅基負極需求的增長。
高工鋰電獲悉,作為國內(nèi)少數(shù)實現(xiàn)硅基負極量產(chǎn)的企業(yè),杉杉科技硅基負極在電動工具、智能家居、高端3C數(shù)碼等市場的供應(yīng)快速起量,2021年硅基負極實現(xiàn)滿產(chǎn)滿銷,并在動力電池應(yīng)用領(lǐng)域通過主流車企的多輪評測。
行業(yè)一致判斷是,兼顧相比石墨更高比容量與更長使用壽命,硅基負極在高端鋰電領(lǐng)域?qū)⒖焖儆瓉硪?guī)?；瘧?yīng)用需求。同時,4680大圓柱電池以及長續(xù)航快充車型的規(guī)?；慨a(chǎn),疊加硅基負極產(chǎn)業(yè)鏈擴產(chǎn)提速,將推動硅基負極材料進入爆發(fā)式增長通道。
硅基負極三大增量市場
硅基負極主要是指石墨摻硅復合材料,摻雜產(chǎn)品包括硅碳(Si/C)負極材料及硅氧(SiO/C)負極材料,主流摻硅比例在5%-6%。
目前,硅基負極主要應(yīng)用在高端3C數(shù)碼、電動工具等領(lǐng)域,并且有望在動力電池領(lǐng)域開辟出指數(shù)級增長通道。
1.電動工具市場。2021年以來,億緯鋰能、長虹能源、比克電池、遠東電池、鵬輝能源等企業(yè)的電動工具鋰電池出貨都出現(xiàn)不同幅度的增長,并在積極擴產(chǎn)以滿足下游市場增長需求。
電動工具鋰電池頭部供應(yīng)商表示,根據(jù)客戶對電池性能的需求,部分容量2500-2600mAh的高倍率圓柱電池有硅基負極應(yīng)用需求,而容量上到3000-3350mAh及3500mAh的產(chǎn)品絕大部分必須用到硅基負極。
進入2022年,電動工具鋰電池市場需求增勢不減。海四達電源目前在手圓柱鋰電池訂單已經(jīng)覆蓋公司前三季度的生產(chǎn)計劃;鵬輝能源正在準備更多產(chǎn)線為TTI 及其他高端工具客戶供貨;天鵬電源獲得史丹利百得3年供應(yīng)長單。
GGII統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,受全球電動工具市場增長帶動,2021年全球電動工具鋰電池出貨量為22GWh;預(yù)測未來2026年出貨規(guī)模增至60GWh,相比2021年仍有2.7倍的增長空間。受此帶動,硅基負極也將迎來持續(xù)增長機會。
2、動力電池市場。下游客戶對快充性能、續(xù)航時間提出更高要求,高能量密度電池受到市場青睞,硅基負極優(yōu)勢更加凸顯。
市場端,硅基負極應(yīng)用車企已明顯提速,特斯拉推出的4680圓柱電池明確搭配硅基負極,今年2月已啟動量產(chǎn)下線;包括蔚來、智己和廣汽埃安在電池技術(shù)上均提及硅負極,均計劃今年上市交付;國軒210Wh/Kg LFP電芯也首次成功應(yīng)用硅負極。
廣汽埃安技術(shù)中心高級經(jīng)理李進表示,廣汽埃安海綿硅負極片電池采用三元正極,搭配氧化亞硅負極材料,克容量和摻硅比例都高于市面上現(xiàn)有車型的水平。一般而言,硅基負極最適合在圓柱電池上使用,但廣汽埃安率先實現(xiàn)了將其應(yīng)用在方形電池上,電池材料體系上做了提升,并且整包設(shè)計上導入了彈匣電池的設(shè)計思路。
特斯拉4680電池應(yīng)用效應(yīng),疊加硅基負極在動力電池領(lǐng)域從圓柱向方形及軟包的應(yīng)用延伸,硅基負極市場將從蟄伏走向爆發(fā)。
3、高端數(shù)碼市場。5G技術(shù)推廣帶來的智能手機終端需求、民用無人機、智能可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品的興起將帶動高端消費類電池的增長。
行業(yè)預(yù)計,2025年硅基負極在高端消費電池滲透率將超過50%。
產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加速推進
目前,國內(nèi)真正實現(xiàn)硅基負極量產(chǎn)及批量供貨的企業(yè)只有杉杉股份、貝特瑞。璞泰來、石大勝華、翔豐華、硅寶科技等公司處于布局、中試或研發(fā)階段。
下游應(yīng)用市場需求已經(jīng)“起風”,上述硅基負極也在加速推進產(chǎn)業(yè)化進程。
杉杉股份表示,最新一代快充類產(chǎn)品(3C、5C)已經(jīng)在全球主流消費類企業(yè)試產(chǎn),預(yù)計2022年全面導入,公司快充消費類產(chǎn)品將繼續(xù)領(lǐng)先市場。在動力電池應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)通過主流車企的多輪評測,同時新一代硅氧負極材料項目已經(jīng)落地。
璞泰來表示,公司硅碳負極材料目前以軟包電池和方形電池應(yīng)用為主,有一定數(shù)量的中試品在客戶端應(yīng)用。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的配套,例如低膨脹的粘結(jié)劑、改善首效率的添加劑等的推出,會加大硅碳和硅氧材料在方形電池的應(yīng)用。公司已經(jīng)具備中試規(guī)模的硅碳和硅氧能力,根據(jù)市場需要會加大規(guī)模。
石大勝華一期1000噸硅基負極已經(jīng)進入試生產(chǎn)階段,預(yù)計今年下半年批量出貨。公司還規(guī)劃了2萬噸級硅基負極產(chǎn)線,預(yù)計將于2023年12月份建成投產(chǎn)。
翔豐華表示,硅碳負極材料產(chǎn)品處于中試階段,已具備產(chǎn)業(yè)化條件。
新安股份指出,碳化硅負極項目的中試工程已完成設(shè)備安裝進入試生產(chǎn)前準備階段。
硅寶科技硅碳負極材料已通過數(shù)家電池廠商測評并實現(xiàn)小批量供貨,2021年11月公告稱建設(shè)1萬噸/年鋰電池用硅碳負極材料項目,產(chǎn)能規(guī)模從50噸提升至萬噸級別。
格龍新材料硅碳復合負極已通過客戶認證,到量產(chǎn)階段。
值得注意的是,硅基負極大規(guī)模量產(chǎn)仍然面臨幾大瓶頸:
1、硅基負極仍然存在硅易體積膨脹、導電性差、首次充放電損耗大等問題,性能仍需持續(xù)優(yōu)化。
2、由于硅基負極產(chǎn)業(yè)化仍處初期階段、產(chǎn)能規(guī)模小,硅基負極缺乏性價比優(yōu)勢。
3、目前硅基負極復合摻雜比例小,增量空間有限,工藝技術(shù)尚待突破。
