氧化亞硅負(fù)極材料是一種新能源電池負(fù)極材料,主要由納米級(jí)氧化亞硅組成,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)石墨負(fù)極材料。氧化亞硅負(fù)極材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能且環(huán)境友好,受到行業(yè)的廣泛關(guān)注,是研究最為活躍的新型負(fù)極材料之一。
氧化亞硅負(fù)極材料是硅基負(fù)極材料的一種,硅材料資源豐富且理論克容量更高,制造的電池單體能量密度更高么能夠提升汽車?yán)m(xù)航且降低汽車生產(chǎn)成本。2020年特斯拉發(fā)布的4680電池采用硅基負(fù)極,其能量密度達(dá)到300Wh/kg,在新能源汽車用戶對(duì)于汽車?yán)m(xù)航需求的持續(xù)增長下,硅基負(fù)極材料市場具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?br />
硅作為負(fù)極材料具有明顯優(yōu)勢(shì),但是在鋰化時(shí)體積會(huì)發(fā)生膨脹,對(duì)于其商業(yè)化產(chǎn)生較大影響。氧化亞硅負(fù)極材料是對(duì)硅基材料改性,通過采用氧化硅摻雜解決硅基材料體積膨脹問題,是當(dāng)前各大廠商布局的重點(diǎn)技術(shù)路線之一。相對(duì)于硅碳負(fù)極材料技術(shù)路線,氧化亞硅負(fù)極材料進(jìn)展較快,商業(yè)化程度較高。
氧化亞硅負(fù)極材料技術(shù)經(jīng)過長期發(fā)展,分為三種技術(shù)路線,分別為碳包覆技術(shù)(用CVD工藝在一氧化硅顆粒上包覆上碳層)、預(yù)鎂化、SiO粉體預(yù)鋰化。碳包覆技術(shù)對(duì)于設(shè)備要求較高;預(yù)鎂化技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;SiO粉體預(yù)鋰化為第三代技術(shù)。
氧化亞硅負(fù)極材料可用于消費(fèi)電池和動(dòng)力電池領(lǐng)域,近年來中國鋰電產(chǎn)能持續(xù)增長,2023年1-6月,年上半年,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)延續(xù)增長態(tài)勢(shì),產(chǎn)量超過400吉瓦時(shí),同比增長超過43%。鋰電池行業(yè)規(guī)模的持續(xù)增-長,行業(yè)對(duì)于負(fù)極材料的需求也在持續(xù)增長。
當(dāng)前,氧化亞硅負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)主要包括日本信越化學(xué)、杉杉股份、貝瑞特等。信越化學(xué)是全球最早開發(fā)氧化亞硅產(chǎn)品的企業(yè),但是產(chǎn)品價(jià)格較高。杉杉股份是全球負(fù)極材料龍頭,1999年進(jìn)入鋰電池材料領(lǐng)域,在硅基負(fù)極方面,杉杉股份完成了第二代硅氧產(chǎn)品的量產(chǎn),在進(jìn)行第三代硅氧產(chǎn)品的研發(fā),并且產(chǎn)品在消費(fèi)類和小動(dòng)力市場實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用,在動(dòng)力電池應(yīng)用領(lǐng)域,已經(jīng)通過多輪評(píng)測(cè),實(shí)現(xiàn)裝車。貝瑞特已經(jīng)形成天然石墨、人造石墨和硅基負(fù)極為主的產(chǎn)品體系,已完成多款氧化亞硅產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn)工作,比容量達(dá)到1500mAh/g以上。
新思界產(chǎn)業(yè)研究中心整理發(fā)布的《
2023-2028年中國氧化亞硅負(fù)極材料行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,目前石墨材料仍是主流的鋰電負(fù)極材料,硅基負(fù)極材料受到價(jià)格、循環(huán)穩(wěn)定性、首次效率等因素影響,應(yīng)用仍較少,但是伴隨著產(chǎn)品技術(shù)的逐漸成熟,硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展或?qū)⒓铀伲趸瘉喒柝?fù)極材料今后幾年需求或?qū)⒖焖僭鲩L。