隨著國內硅基負極技術不斷成熟 部分硅碳復合材料產品穩定性已得到下游企業的驗證 成為企業具備競爭性產品。

• 洪前進 2023年11月3日 來源：互聯網 924 57
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目前，天然石墨、人造石墨是主流的負極材料技術路線，硅基等新型負極材料的應用也日趨廣泛。從技術上來講，石墨負極體系向硅基負極體系升級是重要方向。硅碳復合材料的比容量可以達到天然石墨電極、人工石墨電極的數倍，其在鋰電池中應用將大幅提升能量密度上限。

硅碳復合材料的復合方式主要有硅碳混合研磨、硅碳納米棒復合、硅包覆碳、碳包覆硅等。以硅碳混合研磨方式制得的硅碳復合材料具有機械穩定性高的優點，以硅碳納米棒復合方式制得的硅碳復合材料具有循環性能強的優點，以硅包覆碳方式制得的硅碳復合材料具有電化學性能優的特點，以碳包覆硅方式制得的硅碳復合材料具有電化學性能優、容量高的特點。

由于材料性能、量產難易程度等原因，我國負極材料消費以人造石墨為主。目前，國內企業尚未實現硅碳復合材料量產。但在硅碳復合材料技術逐漸成熟的背景下，部分企業硅碳復合材料已得到批量化應用。

目前隨著國內硅基負極技術不斷成熟，我國部分硅碳復合材料產品穩定性已得到下游企業的驗證，并已實現批量化應用，將會給企業帶來盈利，成為企業具備競爭性產品。

圖表：2020-2022年中國硅碳復合材料行業市場規模分析

數據來源：中研普華研究院

根據中研研究院《2023-2028年鋰電池負極材料行業深度研究報告》分析得知，在全球鋰電池業受益汽車電動化發展迅猛，帶動鋰電負極材料需求高速增長的背景下，硅碳負極未來市場空間十分巨大，近年來硅碳復合材料的缺口越來越大，市場的需求量旺盛，2022年中國硅碳復合材料行業市場規模達到28.6億元，同比增長67.34%。

中國硅碳復合材料企業多采取“根據訂單組織生產、兼顧市場預測適度庫存”的生產模式;作為新能源電池供應鏈中上游關鍵環節供應商，企業采用銷售部門與下游客戶直接對接的銷售模式，通過戰略合作、聯合研發等方式，與下游客戶建立了長期穩定的業務合作關系。

近年來，我國鋰離子電池產業發展迅速，全球市場份額不斷攀升，在大規模的鋰離子電池產業投資的帶動下，鋰離子電池負極材料的需求不斷上升。硅負極相比石墨負極具有更高的質量能量密度和體積能量密度，采用硅負極材料的鋰離子電池的質量能量密度可以提升8%以上，體積能量密度可以提升10%以上，同時每千瓦時電池的成本可以下降至少3%，因此硅負極材料將具有非常廣闊的應用前景。

目前，天然石墨、人造石墨是主流的負極材料技術路線，硅基等新型負極材料的應用也日趨廣泛。從技術上來講，石墨負極體系向硅基負極體系升級是重要方向。硅碳復合材料的比容量可以達到天然石墨電極、人工石墨電極的數倍，其在鋰電池中應用將大幅提升能量密度上限。

在我國消費升級、能源結構調整以及新能源汽車產業蓬勃發展的背景下，鋰離子電池行業在動力、儲能市場的需求前景廣闊，帶動了鋰離子電池上下游產業鏈的快速增長，給鋰離子電池負極材料行業帶來了較大的發展。而硅碳復合材料憑借著高儲鋰容量和低電壓平臺等優勢，有望替代石墨負極應用于下一代高比能鋰離子電池，成為當前市場的熱門，其市場需求勢必也隨著越來越多的企業研發和布局而逐漸增長。

硅碳負極性能優異，產業化腳步開始臨近。硅碳負極具有能量密度高，放電平臺合適等優點，是較具潛力的下一代負極材料之一。過去受制于產品售價較高及配套產業鏈不成熟等原因，硅碳負極產業化進展不及預期。但2021年以來，特斯拉，寧德時代等企業相繼開始量產使用硅碳負極的動力電池產品，部分負極企業也開始投資建設硅碳負極產線，因此2022年有望成為硅碳負極產業化元年，所以目前硅碳復合材料的主要環節的增值空間仍體現在技術上，所以企業應加強資金和人才的投入，增強相關的技術的儲備，提高硅碳復合材料的附加值。

全球硅碳復合材料的研究、生產與應用企業數量不斷增多，例如松下、三星、特斯拉等。為配套下游新能源汽車等行業發展需求，我國硅碳復合材料行業發展速度逐步加快，進入布局的企業不到增多，主要有貝特瑞、杉杉股份、正拓能源、國軒高科、江西紫宸、深圳斯諾、硅寶科技等。其中，貝特瑞已經實現硅碳復合材料規模化量產，并進入特斯拉、松下供應鏈，其他企業主要處于小批量生產或試生產階段。

在下游新能源汽車、儲能等終端應用領域對鋰電池的性能、安全性、穩定性等方面要求持續提升，以及降成本的背景下，硅碳復合材料企業需要持續研發新技術、新工藝、新產品，來滿足下游鋰離子電池對關鍵材料的快速迭代需求，硅碳復合材料有望成為下一代負極材料的應用。

隨著電動汽車、消費電子以及儲能等領域對鋰離子電池能量密度、功率密度等要求的不斷提高，納米硅碳復合材料在未來一段較長時間內將擁有廣闊的應用前景。盡管目前對于硅顆粒嵌鋰膨脹、SEI膜不斷破裂生長消耗鋰源和電解液等問題還沒有非常完美的解決方法，然而經過國內外各大型企業和科研院所的多年努力，部分納米硅碳復合材料已得到電芯企業的認可。中國科學院掌握了硅碳復合材料早期的核心專利，在產業化方面也不落人后，相信隨著各種新思路的涌現以及各種工藝路線的不斷優化，一定會將納米硅碳復合材料的優勢更加合理地發揮出來。

工信部等四部委發布的《促進汽車動力電池產業發展行動方案》中提出，到2020年，新型鋰離子動力電池單體比能量超300Wh/公斤，系統比能量達260Wh/公斤，到2025年，單體比能量達500Wh/公斤。按照這一目標，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，因此硅碳復合材料應用是必然出路。企業積極布局硅碳復合材料的產業鏈以及技術，進一步降低生產成本，實現產品循環再利用，為原材料供應提供了保障。

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