能量密度提升的关键！这一电池材料产业化大提速

　　能量密度不断提升，是锂电池技术发展的长期趋势，当前石墨负极已经触及性能天花板，硅基负极成为未来的升级方向。

　　近期，天诺聚能旗下遂宁天诺高性能硅基负极材料一期项目投产。据悉，此次该项目投产的百吨级TNSO1580高性能预锂硅氧材料产品，具有高比容量(1580mAh/g)、长循环(超1200圈保持80%)、高首效(89%)、高倍率性等显著优势，特别是在高能量密度液态、固液混合、全固态电池的应用上，将可发挥更大能效。

　　此外，青岛正望CVD硅碳负极材料第一炉产品，近期在其青岛工厂下线，该公司位于四川的硅碳负极生产基地，也正在加紧建设中;内蒙古硅源新能年产2万吨硅碳负极材料一期项目，在鄂尔多斯投产，该项目实现了CVD硅碳负极材料的吨级规模化制备。

　　电池中国注意到，一个多月前，硅碳负极材料企业兰溪致德完成了D+轮战略融资，由宁德时代旗下产投平台溥泉资本独家战略投资。据业内分析，兰溪致德已自主研发出低成本纳米化制备技术，其第三代气相硅碳负极材料，性能已达到国际先进水平，宁德时代通过投资锁定该技术，为其下一代高能量密度电池的商业化铺平道路。

　　硅负极，已经成为产业链企业技术竞逐的必争高地。据业内机构统计，目前全球涉足硅基负极材料研发的电池产业链企业，已达几十家。包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、孚能科技、欣旺达、比克动力、正力新能、蜂巢能源、瑞浦兰钧等电池厂商，都在积极引入硅基负极。

01

新能源材料核心攻关方向

　　国家“十五五”规划已经将硅基负极材料，列为新能源领域的核心战略攻关方向之一。硅基负极材料理论比容量可达4200mAh/g，远超传统石墨负极的372mAh/g，因此，硅基材料被业内普遍视为理想的下一代负极材料。

　　“从应用现状来看，当前各主流厂商电池能量密度，已普遍可以达到300Wh/kg。”贝特瑞副董事长任建国在参加第十届动力电池应用国际峰会(CBIS2025)时指出，未来若要实现400Wh/kg或500Wh/kg的能量密度目标，可能需要依赖新型电池体系的突破;但“在350Wh/kg以下的应用中，负极材料预计仍将以硅基负极为主导技术路线”。

　　目前，硅基负极材料已经在多个场景，逐步开启规模级应用。业内机构指出，消费电池方面，各大手机厂商在推出的自家电池技术中，大范围采用硅负极;动力电池方面，宁德时代等头部电池企业，相继发布了各自的高能量密度电池，硅负极将进入1-10阶段。此外，在电动飞机、机器人等高性能需求场景中，硅负极亦具备广阔应用前景。

　　据欣旺达透露，该公司已将硅碳负极电池生产工艺，大规模应用于消费电子领域。2024年，行业内消费类硅碳负极掺硅比例为5%至10%，预计2025年主流的掺硅比例，将提升到10%至15%。

　　不少材料企业都在大力加码硅负极。作为国内较早布局硅基负极材料的企业之一，贝特瑞现已拥有硅基负极产能12500吨/年。该公司表示，未来将根据下游客户及市场需求，逐步释放产能。据中科电气透露，目前该公司已有硅碳负极产品，在多家客户测评获通过，相关客户也计划进入量产导入阶段。

　　此外，恒大高新投资的湖北匠芯硅碳项目，已有小批量供货，千吨级产线也正在安装调试中;硅宝科技表示，该公司硅碳负极材料现有产能4000吨/年，已实现销量快速增长;滨海能源表示，该公司正积极开展各工艺路线的硅碳前驱体材料研发。

　　硅负极市场空间非常广阔。据中信证券预测，在渗透率、掺混量显著提升，单位价格下降的假设下，预计2028年全球硅基负极材料(纯品)用量将达到约9万吨(对应市场空间228亿元)，其中动力电池用量约7.8万吨(对应市场空间约192亿元)。

02

加快实现技术突破

　　值得注意的是，硅负极并非一个全新的概念，实际上早在十多年前，硅负极材料就已经在锂电池中实现了首次应用，当时韩国三星为电动工具配套的圆柱电池，率先采用了硅碳负极材料。不过，硅材料在充放电过程中存在体积变化大的问题，阻碍了其大规模商业化的进程。

　　“硅在充放电过程中，面临剧烈的体积膨胀(170-300%)及本征导电性差等挑战，极易导致电极粉化、活性物质电隔离及固体电解质界面(SEI)失效，最终引发电池容量的快速衰减。因此我们亟待解决低膨胀、长循环问题。”业内人士分析指出。

　　长期以来，行业企业和科研机构一直致力于弥补硅材料的短板。据报道，近期中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所，针对硅基材料界面不稳定的问题，创新性地提出激光引导共价键合策略与分级双涂层协同调控策略，显著提升了循环稳定性与电化学性能。实验结果显示，优化后的SiOx/NLIG-8%复合负极，在2.0 A/g的高电流密度下循环1000次后，容量保持率高达91.3%。

　　国家知识产权局信息显示，近期亿纬锂能获得一项发明专利授权，该发明利用共聚物对硅基材料进行包覆，能够对硅基材料在充放电过程中的体积膨胀，起到很好的缓冲作用，从而使负极活性材料在膨胀过程中不易发生破裂，减少由于硅体积膨胀而导致不稳定SEI膜的不断生成，还可提高负极活性材料的导电性，延长电池的循环寿命。

　　电池中国还注意到，近期珠海冠宇也申请了一项名为“一种电池”的专利，该电池能够解决现有技术中，由硅基负极组装的电池循环膨胀率较大的问题，可显著降低电池的循环膨胀率。

　　随着技术的不断突破和成熟，硅负极材料已经加速从“技术概念”全面转向“产业现实”。据业内预测，未来硅负极材料将在圆柱、软包、方形电池中全面铺开，特别是未来随着大圆柱电池的放量，将带动硅基负极市场的快速增长。硅负极正成为下一代高能量密度电池的？基石？材料，并将加速重构全球锂电材料供应链格局。