將來五年硅負極有望成為鋰離子電池主流材料 市場空間可超百億

7月22日，高鎳三元正極材料供應商寧波容百新能源科技股份有限公司（簡稱“容百科技”，股票代碼688005）成功登陸科創板，激發了人們對鋰離子電池材料行業的新想象。

資料顯示，容百科技成立于2014年9月，主要從事鋰離子電池正極材料及其前驅體的研發、加工和銷售，主要產品鎳鈷錳三元正極材料是新能源汽車動力電池的關鍵材料，是國內率先量產NCM（鎳鈷錳）811的三元材料企業。

業內預計，繼NCM811正極材料使用的爆發之后，硅負極在將來五年內有望成為鋰離子電池的主流材料。

在中國新能源汽車政策激勵和市場需求下，動力電池能量密度提升是必然趨勢。

在鋰離子電池的四種主要構成材料里面，占到電芯成本40%的正極材料和占到電芯成本近30%的負極材料對電池性能的影響最大。

在高能量密度的將來發展路徑中，動力電池正極材料從2018年開始已經采用高鎳三元材料，材料配比從此前的111向523、622和811漸次升級，正是這種升級成績了容百科技的崛起。

如今，領先企業的動力電池能量密度已經達到260瓦時/公斤，若想進一步提高動力電池的能量密度，負極材料也非得有重大沖破。

現有的動力電池負極材料90%都是采用石墨負極，石墨負極具有電導率和穩定性高的優點，但在能量密度提升方面遇到了一些麻煩，當下的發展已接近其理論最大值——372毫安時/克。

試驗研究發現，硅是目前理論上容量最大的負極材料，鋰在硅中形成Li4.4Si時，比容量高達4200毫安時/克，遠遠高于石墨的理論容量，且硅具有低嵌鋰電位和低成本的優點。

因此，硅基負極有望替代石墨成為下一代鋰電池負極材料。

盡管硅被視為最有發展潛力的下一代鋰電池負極材料，但今朝受制于其自身的缺陷，還無法單獨作為負極材料使用，非得與其他材料結合。為此推動硅負極材料的使用，我國已經釋放出明確的信號。

硅負極材料已經成為國家重點鼓勵的新能源電池材料之一，2017年9月12日和2018年12月26日，先后兩次被列入工信部的重點新材料首批次使用示范指揮目錄。

國際范圍內，新一輪負極材料競爭也在全球展開。從全球來看，日韓企業走在硅碳材料產業的前列，代表性的公司有日立化成、三菱化學、昭和電工、日本信越、吳宇化學、韓國GS公司等。

其中，日立化成是全球最大的硅碳材料公司，其負極材料由人造石墨和10%的硅碳材料復合而成，其比容量超過550毫安時/克。作為日本松下和特斯拉的的供應商之一，特斯拉新一代Model3電動車的鋰電池能量密度達到了驚人的300瓦時/公斤。

從國內來看，貝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、斯諾實業、星城石墨、江西正拓、創亞動力、大連麗昌等傳統的材料企業也已在硅基材料范疇布局。

其中，貝特瑞和杉杉股份比較領先。公開資料顯示，貝特瑞的硅碳負極材料在2013年通過三星認證之后，2014年?2016年產量處于攀升階段。惠州貝特瑞已經具備1000噸/年的產能，并且還有1000噸/年產能在建設當中。杉杉股份早在2009年開始研發硅碳負極，當前實現月產噸級規模，詳盡年產量預計不大，但詳盡客戶和出貨量情況同樣不詳。

此外，正拓能源今年年初對外宣稱，預計今年可實現2000噸產能，目前產品項目已完成設備安裝，進入小批量試產階段。

如今，硅碳材料也成為業界競逐的風口。2017年成立的中科院物理所背景的天目先導和中科院化學所背景的壹金新能源等公司，作為創業公司已經布局這一材料技術的研發。從電池企業來看，寧德時代、比亞迪、國軒高科、力神、比克等企業都在積極探索硅基負極材料體系的電芯。

不過，由于行業硅碳負極尚未形成廣泛推廣的成熟方案，主流的電池加工企業對于硅碳負極的使用，主要以摻雜形式，且各個企業摻雜比例也存在差異。隨著摻雜比例的提高，基于摻雜20%的比例來測算，預計將來五年，硅碳負極材料市場空間可超過百億，值得期望。

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