鉅大LARGE | 點擊量：1094次 | 2019年04月15日
硅碳負極在應用中遇阻，在動力領域將進入緩沖期
被寄予厚望的硅碳負極在規模化應用中似乎遇到了阻滯。據可靠信源顯示，第三季度以來，國內電池企業對于硅碳負極材料的采購基本處于停滯狀態，硅碳在動力領域的批量應用或將進入緩沖期。
根據調研，從去年下半年開始，采用硅碳負極的鋰電池已經有少量已推向高端數碼市場。動力電池企業也在抓緊研發，快者已處于中試水平。硅碳負極的規模化應用似乎如箭在弦。
今年上半年，由于國際電池巨頭供應緊缺，國內高容量數碼電芯市場需求激增，一度呈現供不應求、價格上漲的態勢，第一、二季度，數碼用硅碳負極需求穩增。動力方面，隨著部分車企“高鎳正極+硅碳負極”方案的車型推出，動力型硅碳材料市場也出現了千噸的市場增量。
然而進入第三季度以來，無論是3C數碼還是動力領域，國內硅碳材料市場需求出現大幅縮減，幾近停滯。市場上仍有少量出貨主要是滿足電池企業的庫存需求，電池廠家基本用回了此前的材料體系。
業內人士普遍認為，硅碳材料需求突然萎縮，原因在于，一方面成本價格較高，硅碳鋰電池在下游的推廣應用遇阻；另一方面電池在批量生產過程中還存在容量快速衰減等問題，目前應用硅碳產品并真正用好的電池廠家并不多。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
硅碳負極在應用中遇阻，在動力領域將進入緩沖期
綜合來看，按照國內在2020年實現動力電池能量密度達到300Wh/kg的目標，硅碳動力電池是行業發展的必然趨勢，這點毋庸置疑。但如今硅碳材料出貨驟減，從一定程度上反映出國內硅碳產品的應用瓶頸，對行業的發展也存在一定警示。
應用短暫遇阻
對于硅碳材料而言，由于數碼用量與動力用量不同量級（數碼月度需求是十位級，而動力是千位級）。因此硅碳材料市場需求縮減主要表現為動力領域的需求萎縮。
今年上半年有動力電池企業在采購硅碳材料時希望提高其克容量，以期提升最終車型的續航里程。但是經過測試后，由于循環壽命不及預期以及出于安全性能考慮，還是決定用回原來的產品。
另一位業內人士也證實，對于高容量圓柱型動力電池而言，做到2.8Ah的循環壽命要求做到1000次，然而目前批量生產能夠達此目標的動力電池企業依舊很少。
另外，較高的材料成本也成為阻礙硅碳材料市場推廣的一道關卡。
根據業內測算，硅碳復合材料1Ah比人造石墨高出0.2元，加之需要搭配高鎳三元材料以及相匹配的電解液、隔膜等材料，硅碳電池1Ah至少比常規三元電池貴0.5元。如果一輛車搭載3000只18650-3.0Ah電芯，僅材料成本就至少高出4500元。
此外，部分負極材料廠家當下更偏向在傳統石墨負極方面進行工藝升級，突破技術瓶頸，進一步提升首次庫倫效率，以滿足下游客戶需求。
一位負極材料業內人士表示，石墨的循環性及安全性均非常優異，石墨負極材料里面深層次的技術挖掘潛力還很大，將首效提高至95%甚至是97%，這對于負極材料廠家而言，當中依舊有很大的進步空間。硅碳負極要成為主流仍需較長一段時間。
硅碳的不可逆趨勢
按照國內在2020年實現動力電池能量密度達到300Wh/kg的目標，對于負極材料而言，采用傳統的石墨幾乎是不可能完成的任務，因此硅碳材料應用是必然出路。
目前，包括正拓能源、斯諾、杉杉、星城石墨、湖州創亞等主流負極材料企業都在積極響應，紛紛擴大硅碳負極材料產能。其中，正拓能源、BTR已率先實現批量供應。
事實上，在負極材料領域，做出硅碳復合負極材料并不難，但批量生產出電化學性能優良的復合材料則非常難。而制約硅碳負極大規模應用的問題主要集中在三個方面：一是硅碳復合材料的電極膨脹率較高；二是硅碳負極材料的循環性和庫侖效率相對較低；三是成本較高。
對于硅碳負極材料的市場應用遇阻，主流負極廠家的一致態度是，硅碳電池是行業發展的必然趨勢，但從技術瓶頸突破到終端下游接受，還需要一段時間，預計要2019年市場應用才能爆發，材料企業當前還需繼續練就內功。
電池領域，比亞迪、寧德時代、天津力神、比克、萬向A123、國軒高科、微宏動力等動力電池企業正在加快對硅碳負極體系的研發和試生產。
值得一提的是，當前電池企業也在積極尋求用好硅碳負極的解決方案，其中預補鋰工藝的嘗試應用，就有望解決硅碳負極首次庫倫效率較低的問題。通過補鋰設備直接向負極極片噴涂金屬鋰粉的方式進行補鋰，補充負極在首次充電過程中不可逆的容量損失，以此提升首次庫倫效率。
由于預補鋰工藝對于安全性控制保障以及技術要求較高，目前預補鋰工藝應用仍處于起步階段，隨著該工藝的成熟應用將有望推動硅碳負極材料的規模化應用。
