超5家企业布局扩产 硅碳负极2018年或迎爆发

动力电池能量密度提升的压力下，新材料的导入已经迫在眉睫。继此前高镍三元材料布局热潮之后，关于硅碳负极的产业化也开始提上日程。

一个必须正视的现实是，石墨碳类负极材料容量已做到360mAh/g，已经接近372mAh/g的理论克容量，再想提升其空间已很难实现。

在这种背景下，克容量高达3500mAh/g以上的硅基负极材料应运而生，与石墨负极材料相比，硅负极材料的理论能量密度超其10倍以上。为了尽可能的提升电池的能量密度，现国内众多企业已开始加大对硅基负极材料的研发与应用。

进入2017年以来，已经有多家材料和电池企业加大了在硅碳负极材料生产和产业化应用。

今年4月，杉杉股份对外称，目前其硅碳负极已经具备每月吨级的出货规模，预计2017年有望完成4000吨/年的生产规模。

紧随其后，行业内颇具来头的璞泰来宣布，计划投资50亿元在江苏溧阳建隔膜、负极材料等项目，而在该项目中，就包括与中科院物理所合作量产新型硅碳复合负极材料。

除此之外，国轩高科在其5000吨硅基负极材料项目可行性报告中表示，公司已掌握硅基负极材料表面改性及材料预锂化等关键技术；斯诺、星城石墨、湖州创亚等都在积极推进硅基负极的产业化。

在电池企业的应用上，包括比亚迪、宁德时代、力神、国轩高科等主流动力电池都在进行积极的应用探索尝试。

由天津力神牵头承担的国家项目“高比能量密度锂离子动力电池开发与产业化技术攻关”开发完成能量密度达260Wh/kg的动力电池单体，在350次充放电循环后容量保持率达到83.28%。这其中，就应用到了硅碳复合负极材料。

而由另一家动力电池企业国轩高科牵头承担的重点专项“高比能量动力锂离子电池的研发与集成应用”最近也发布了其最新进展，在该项目中，采用高镍正极材料匹配硅基负极材料实现单体电池能量密度达281Wh/kg，1C倍率充放室温循环350次容量保持80%；采用富锂正极材料匹配硅基负极材料实现单体电池能量密度达302Wh/kg，0.5C倍充倍放室温循环195次容量保持80%。

据获悉，截止2016年国内材料企业与电池企业已有部分实现小批量供应，预计在动力电池的高速发展的背景下，未来二年必将迎来锂电池硅基负极材料的大爆发。

据数据显示，2016年中国锂电池硅碳负极材料产量为600吨，同比增长呈现近3倍增长，但市场总体体量仍然相对较小，占比全年锂电负极材料总产量不到1%，其整个锂电硅基材料行业仍处于酝酿发展时期；而影响其发展的关键因素有：

硅碳材料的生产技术不成熟

在硅碳负极的生产过程中，SiO的合金化为最为关键的步骤。但是目前国内的生产水平有限，和日韩等企业仍存在着较大的差距，目前国内企业真正能实现硅碳负极的月出货量在百吨级别企业尚处于空白。

配套材料技术有待提高

硅碳负极材料作为新一代的高容量负极材料，其电池材料体系也作相应的升级。而目前国内与其配套的高镍三元正极材料(NCM811、NCA)、高压三元电解液、硅系粘接剂等发展水平有限，因此硅碳负极材料在国内尚未实现大批量的应用。

规模化企业缺失，价格居高不下

常规的石墨类负极材料由于发展较为成熟，价格稳定且处于缓慢下滑阶段。而新型的硅碳负极材料由于工艺难度高且规模化效应低，生产成本居高不下，也是限制其应用的主要原因之一。未来，随着工艺技术的成熟和批量化生产带来的规模化效应的提高，其使用成本将逐渐降低。

总体而言，硅碳材料在国内发展起步较晚，在材料本身技术与产品应用领域技术上相对落后，目前大部分国内电芯企业与材料企业均处于实验阶段，只有小部分企业进入小批量试产阶段，但未来随着国家政策对动力电池能量密度的激励，要求电池能量密度到2020年达到300Wh/kg。

在政策性的推动下将进一步促使新能源动力电池的高速发展，硅碳材料作为高倍率、高能量型新材料是目前最具备产业化的首选材料，未来高能量密度动力电池的发展必将再进一步促进我国高能量密度电池的技术进步。

据数据显示，截止2017年4月份国内上已有多家负极材料企业加大扩产硅碳材料，且也有多家跨行也的新进入者涉足布局硅碳负极材料，其新增产能将于2017年年底开始陆续投产，预计硅碳材料行业即将在2018年开始真正大面积登上锂电池负极材料大舞台，未来必是作为新型负极材料重点发展路线之一。