硅负极与固态电池

谁跑得更快？

正如上文所言，硅负极理论上提供的能量密度是石墨的10倍，石墨目前通常用于电池负极。然而，当使用大量硅时，这些相同的材料通常会迅速降解。

Benchmark Mineral Intelligence高级研究分析师Rory McNulty表示“硅负极和固态电池是电动汽车电池市场的两个新兴技术趋势，旨在突破高性能电池的界限”；通常情况下，更好的电池性能是以牺牲使用寿命或安全性为代价的。例如，众所周知，硅负极在充电过程中会显著膨胀，这会缩短电池寿命。

相比之下，其进一步表示，据称固态电池可以大大提高电解质对高性能电极材料的稳定性，从而应对使用硅和锂等高能量密度材料的挑战。

日本丰田和日产都表示，他们的目标是在未来几年内将固态电池投入大规模生产，而据报道，中国上汽集团表示，其名爵（MG）品牌将在未来12个月内为汽车配备固态电池。

尽管如此，分析师仍然对固态电池何时真正进入市场持怀疑态度。相比之下，硅负极的市场目标显得更为现实！

例如，据外媒，韩国最大硅负极供应商大洲电子（Daejoo）的目标是，到2029年末将硅负极的收入增加100倍，押注汽车制造商将继续追求更好的电动汽车性能。根据中商产业研究院，预计2025年全球硅基负极材料整体市场规模有望达300 亿元。

下一个战略机会？

咨询公司Fastmarkets的电池原材料分析师格奥尔基耶夫（Georgi Georgiev）认为，“硅基负极有望成为负极领域的下一代技术，为更快的充电提供解决方案”；一些行业参与者一直在研究硅负极的潜力，从成熟负极供应商，到辉能科技（ProLogium）和美国相关厂商Group14和Sila Nanotechnologies等新参与者。

以辉能科技为例，该公司在巴黎车展上首次推出了世界上第一款全硅负极电池，称其新的快速充电电池系统不仅在性能和充电效率方面超越了传统锂离子电池，而且也面临着“关键的行业挑战”。

企业方面援引测试数据表示，其100%硅负极电池可以在短短5分钟内从5%充电到60%，并在8.5分钟内达到80%。它将这一进步描述为“在竞争激烈的电动汽车市场中取得无与伦比的成就”，这将有助于缩短充电时间并延长电动汽车的续航里程。

企业方面进一步表示，该公司电池总能量仅为当前锂离子电池的 66%（从 83 kWh降至 55 kWh），因此车辆重量减轻了 300 公斤，提高了能源效率和续航里程，从而提升了驾驶体验。电池容量的减少还意味着更低的碳税和初始车辆成本。

格奥尔基耶夫进一步表示，硅负极商业化的一个很大问号是生产成本，以及任何主要的硅负极生产商是否“能够以一致的质量和有竞争力的价格大规模生产材料——[这是]OEM的主要要求。

他补充道“在现阶段，硅负极更多地用作石墨基负极的添加剂，在未来几年，我们预计硅在负极中的份额会增加，但与石墨结合使用，而100%硅负极需要更长的时间才能进入大众市场”。

美国厂商也没闲着：今年9月，据称是全球最大的先进硅电池材料制造商和供应商Group14宣布其在韩国尚州与SK Inc.合资运营的工厂开始出货SCC55™硅碳负极材料。根据Group14的模块化制造技术设计和建造的合资工厂，初期年产能为2000吨SCC55™，相当于10GWh——足以每年为大约10万至25万辆电动车供电。例如，据东莞证券整理，保时捷与美国Group 14达成硅基负极供货协议。特斯拉力推的4680大圆柱电池体系中，硅基负极是其性能提升的关键一环，已实现Model 3装车。

尾声

当前传统锂电池行业进入产能过剩阶段，通过技术创新和材料迭代进行提质降本增效是行业发展的必然趋势。那么硅负极又会书写怎样的故事呢？让我们拭目以待！

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