矽負極電池是什麼材料?《科創闆日報》5月18日訊,繼特斯拉、廣汽、蔚來等車企之後,高端汽車品牌也向矽基負極電池張開雙臂,我來為大家科普一下關于矽負極電池是什麼材料?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!
《科創闆日報》5月18日訊,繼特斯拉、廣汽、蔚來等車企之後,高端汽車品牌也向矽基負極電池張開雙臂。
2025年起,梅賽德斯-奔馳将在G-Class電動車上搭載一種全新高能量密度電池,采用矽基負極,其能量密度較目前可用的同類電池高出20%-40%。
有知情人士告訴财聯社記者,該電池由甯德時代供貨,而負極材料供貨商則為美國加州初創公司Sila Nanotechnologies(下文簡稱為“Sila Nano”)。
Sila Nano是誰?該公司由Gene Berdichevsky創立,後者是特斯拉創建初期的第七位員工。早在2019年,戴姆勒便以1.7億美元入股Sila Nano,同時在其董事會獲得一個席位。
Sila Nano對自身的定位為“隻做電芯負極材料,不做電芯”,專注研發矽負極材料。不過,與市場所熟知的、将部分石墨替換為矽的矽基電池不同,Sila Nano将負極中的所有石墨100%替換為矽,即“全矽負極材料”。
該負極材料采用納米微孔結構,可容納更多锂離子,從而有效提高電芯能量密度,最終可将能量密度提高50%。同時,經過多次充放電循環後,整個結構尺寸變化較小,不會因膨脹而塌陷。
另一方面,據此前數據顯示,甯德時代的高鎳三元 矽基負極電芯比能可達304Wh/kg。
從技術及能量密度來看,有Sila Nano與甯德時代在支撐的戴姆勒,或許有望在碳基負極競賽中領先對手一步——不過,正如文初所述,這一願景的實現還需待2025年。
目前,占據市場主流的仍舊是“以矽取代部分石墨”的矽基負極技術。
除奔馳之外,特斯拉已将矽基負極應用于Model 3,在人造石墨中加入10%矽,負極容量提升至550mAh/g,單體能量密度達300Wh/kg,同時公司也已明确自産大圓柱電池将采用矽基負極,廣汽、蔚來等車企電池也已搭載這一技術;電池企業中,三星SDI、松下也已采用矽基負極。
為何矽基負極電池能獲多家青睐?主要原因便是“高能量密度”。
如今,主流石墨負極企業比容量可達355-360mAh/g,接近理論比容量372mAh/g,亟需更高能量密度的新材料來滿足技術進步的要求。
因此,理論容量4200mAh/g的矽成為備受看好下一代負極材料。行業一緻判斷是,兼顧相比石墨更高比容量與更長使用壽命,矽基負極在高端锂電領域将快速迎來規模化應用需求。
過去幾年,由于産品售價較高及配套産業鍊不成熟等原因,矽基負極産業化進展不及預期。
不過去年以來,特斯拉、甯德時代等企業相繼開始量産使用矽基負極的動力電池産品,部分負極企業也開始投資建設相關産線。
随着各企業對矽基負極材料産能擴張及下遊锂電池的規模導入,上海鋼聯新能源事業部锂電材料分析師常柯預計,2023年矽基負極材料會有規模級産能釋放。天風證券也認為,2023年矽基負極有望迎來放量拐點,滲透率達6.5%,2025年達14%。屆時全球矽基負極需求量将達52萬噸,市場空間319億元,2021-2025年複合增速可達135%。
從産業鍊來看,矽基負極配套材料也有望同步受益,納米矽粉、補锂劑、矽碳負極粘結劑、碳納米管導電劑、新型電解液添加劑等産品需求将得到顯著催化。中金證券上述報告測算,2025年矽基負極需求增長,有望帶動納米矽粉/補锂劑/碳納米管導電劑需求分别達到2萬/2萬/32萬噸。
A股公司中:
貝特瑞已新建4萬噸矽基負極材料項目,預計2023年12月建成投産;
石大勝華此前在投資互動平台透露,矽基負極材料及添加劑已向客戶送樣測試,後續持續跟蹤客戶數據反饋。矽基負極未來市場前景較為廣闊,潛在客戶有甯德時代、ATL、三星、LG等,4680廠家會作為重中之重;
矽寶科技在互動平台表示,矽基負極相關産品已通過數家電池廠商測評并實現小批量供貨,此外其去年也已與甯德時代前述合作框架協議;
杉杉股份矽基負極包頭量産線已開始出貨,正在規劃新量産基地。且矽基負極已通過領先電池企業測試驗證,預計2023年底将在動力電池領域上量;
翔豐華則表示,公司開發的矽基負極材料産品處于中試階段,已具備産業化條件。後續若有市場需求,将根據客戶需求進行相應匹配批量生産。
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