一、何为硅基负极?
传统锂离子电池负极材料为石墨材料,但其理论容量较低,只有372mAh/g,硅基负极理论容量高达3580m∙Ah/g,远超石墨,有望取代石墨成为下一代高能量密度锂离子电池负极材料。
硅基负极材料包括纳米硅碳、氧化亚硅(SiO)、新型硅碳负极。
目前国内能量产新型硅碳负极的公司几乎没有。
二、什么是新型硅碳负极?
新型硅碳负极是指是一种基于硬碳支架的粉末材料,理论比容量4200mAh/g,可以带来20%-50%能量密度提升。其制备方法包括,溶胶凝胶法、高温热解法、机械球磨法、水热合成法、静电电纺、化学气相沉积法等,化学气相沉积法(CVD)是目前业界最认可的。
三、新型硅碳负极有应用了吗?
有。
一是特斯拉4680电池采用了硅碳负极材料,由于负极材料产能跟不上,导致Cybertruck量产一再推迟,到现在也无法大规模量产。
二是荣耀去年发布了全球首款硅碳负极电池。
三是小米上月刚发布最新一代硅碳负极手机电池。
四、新硅碳负极市场空间有多大?以后增量如何?2021年,国内的硅基负极出货量约为1.1万吨;2022年,硅基负极在整体负极材料中占比增速明显,增长近3倍。但是在这里面主要为硅氧/碳负极材料,硅碳负极材料占比很少。
随着技术进步,量产后成本降低,新型硅碳负极对现有的手机和动力电池负极材料有代替的趋势。
另外,硅碳负极是固态电池产业链关键环节。新硅碳具有高能量密度、快速充电能力、循环寿命长、安全性高等优点,是固态电池负极的理想材料。受益于固态电池放量,新硅碳需求爆发指日可待。
五、新型硅碳负极哪家强?
国外是group14公司,成立于2016年,其硅基负极电池材料,可部分或全部替代石墨,能够很容易地应用于快速增长的电动汽车 (EV) 领域和消费电子产品 (CE),估值超过30亿美金。
国内是天目先导,目前估值超过60亿元。
六、硅碳负极的最大的技术难点是什么?
最大的难点是使用是体积膨胀,多孔化设计也是有效降低硅碳负极体积膨胀的手段之一,其为硅碳负极材料的体积膨胀预留了孔隙,使整个颗粒或电极不产生明显的结构变化。
制造多孔碳存在极高技术门槛。对于新硅碳负极材料企业来说,采购多孔碳成本高,拥有多孔碳自主研发能力的企业,在成本方面占有优势。
七,国内造孔技术,哪家强?
上海洗霸的复元新材料有限公司,合伙人赵东元院士,号称造孔人,获得过国家自然科学一等奖,这是个超牛逼的奖。我们的11人去年底在上海见了他,让他务必把造孔技术发扬光大,人家是奉旨造孔,而且也造出来了,零膨胀的硅碳负极材料,正在复旦大学微官推广。
八、新型硅碳负极价格如何?
目前公开的信息看,硅基负极材料在10万到60万每吨,新型硅碳负极在30-60万每吨,材料的品质越好价格越高。
上海洗霸10吨级别新型硅碳负极已经成功试产,1000吨级的生产线选址已经确定,如果按照30万每吨计算。光硅碳负极材料一条生产线贡献营收3亿元,由于核心材料是自己的技术,利润算50%的话,贡献利润1.5亿元。
此外,上海洗霸还有固态电解质,周五因为公告涨停,厂房已封顶。