表 石墨負極材料與矽基負極材料的比較。
由於其極高的能量密度(理論比容量為4200mAh g,是石墨負極材料的10倍),矽材料因其高容量和長使用壽命,有望成為下一代高能量密度鋰電池負極材料研發的主流方向。
隨著特斯拉、寧德時代等企業陸續量產使用矽碳負極的高密度動力電池產品,矽碳負極需求井噴,2025年全球矽基負極需求有望達到20萬噸,矽基負極材料成為行業布局的熱點。
下面我們統計了已經布局矽基負極材料的相關企業:(如有遺漏請補充! )
貝特裡
貝特裡新材料集團有限公司成立於2000年8月,是一家專業生產鋰離子二次電池正極和負極材料的廠家,其核心產品為鋰離子電池負極材料、正極材料和石墨烯材料,其中負極產品包括天然石墨、人造石墨、矽基等新型負極材料。 據了解,作為國內首家大規模量產矽基負極的企業,已進入松下-特斯拉、三星連鎖店。
自2006年以來,貝特瑞一直開展矽基負極材料的技術研發,技術路線包括矽氧負極材料和矽碳負極材料,第三代矽碳負極材料的比容量已提高到1500mAh g,部分矽氧負極材料產品的比容量也達到了1600mAh g以上。 目前生產能力為0年產6萬噸,在建產能4萬噸,預計2023年12月底建成投產,年產量15萬噸,到2028年實現滿負荷生產。
官方網站:
圖為貝特裡的矽碳和矽氧負極材料。
杉杉股份
寧波杉杉股份有限公司成立於1992年,是全球領先的鋰電池材料綜合供應商,涵蓋鋰電池正極材料、負極材料和電解液。 其中,鋰電池負極材料產品包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、復合石墨和矽基負極材料。
在矽基負極材料方面,杉杉股份掌握了矽基負極材料前驅體批量合成的核心技術,突破了預鋰化矽材料嵌入均勻性的技術瓶頸,可提供高容量、高先效、長迴圈的矽氧複合材料,以及高倍率效能的矽碳複合材料。
矽基負極以氧化矽為主,2019年建成月產矽氧產品20噸生產線,2021年出貨量約100噸; 計畫產能為鋰離子電池矽基負極材料4萬噸/年,一期1萬噸計畫在23年內投產,二期3萬噸預計2025年底投產。
官方網站:
圖:杉杉股份有限公司矽氧矽碳負極產品**杉杉股份有限公司官網,信達**。
玉凌新能源
其中,矽氧碳sio@c採用基於控制氧含量和優化結構形貌的“低鋰消耗”技術,結合碳塗層提高電子導電性,穩定化學和電化學反應介面,提高材料的結構穩定性,從而達到高初效、長迴圈的目的。 該技術比“預鋰化”技術更安全、更易於加工、更方便儲存且成本更低。 公司積極發揮技術優勢,採用差異化競爭,根據市場需求,匹配不同比容量等級的產品,分為低端(容量420-650 mAh g)、中端(容量650-1000 mAh g)、高階(容量1000 mAh g以上)。 真正做到了以市場為導向,以客戶為中心的“私人定製”。 矽基負極的定製化開發,可以大大提公升國內產業鏈在該領域的整體技術實力,為我國在下一代電池技術的迭代公升級中搶占先機。
官方網站:普泰來
普泰萊成[GF]2F74[GF]成立於2012年11月[GF]2F49[GF],致力於成為全球領先的新能源電池關鍵材料及自動化裝置綜合解決方案提供商,主營業務涵蓋負極材料及石墨化、膜材料及塗層、自動化裝置等。
PTL在新型負極技術領域有相應的研發和技術布局,如矽碳、矽氧、硬碳等領域。 在矽氧負極材料方面,PTL已收到客戶的矽氧訂單,部分大客戶也在積極評估並計畫進一步擴大江蘇溧陽和江西奉新生產; 矽碳負極產品定位為第三代負極矽技術、氣象CVD奈米矽摻雜石墨或硬碳技術,產品已完成前期小試和樣品交付,目前正在建設中試生產線,預計2023年年中完成,並根據客戶需求開始建設量產能力。
官方網站:
圖:普泰萊矽碳和矽氧負極材料。
盛華新材料
盛華新材料集團有限公司成立於2002年,是國內領先的電解液溶劑企業。 在電解液一體化布局的同時,盛華新材也在不斷豐富鋰電池材料的產品矩陣,目前已布局矽基負極材料、動力電池新增劑、新型導電劑等鋰電池材料。
在矽基負極材料方面,盛華新材料有一定的技術積累,實現了第四代矽碳負極技術的全面布局,已建成年產1000噸矽碳負極材料的生產能力; 目前計畫建設年產5萬噸新產能,其中子公司東營盛華盈創新材料年產2萬噸矽基負極產能預計2023年底建成投產,合資子公司盛華新材料科技(梅山)年產3萬噸矽基負極產能預計4月投產2024年。
官方網站:向鳳華
深圳市祥風華新能源材料有限公司成立於2009年6月,是一家集研發、生產、銷售高階石墨、矽碳負極材料和石墨烯等鋰離子電池新碳材料為一體的高新技術企業。
在負極材料領域,公司已形成較為完整的產品線,堅持人造石墨與天然石墨並重的技術路線,積極開發新型碳負極材料解決方案。
官網:圖湘風化矽碳和矽氧負極材料。
矽寶科技
成都矽寶科技有限公司成立於1998年,主要從事有機矽密封膠等新材料的研發和生產,積極布局新能源和鋰電池材料產業,大力發展矽碳負極材料,逐步形成雙主業務發展模式。
早在2016年,矽寶科技就開始布局矽碳負極材料領域。 2019年建成50噸年試生產線,產品通過多家電池廠商評估,實現小批量供貨。 2021年成立全資子公司矽寶(梅山)新能源材料,計畫總投資56億元,新建1萬噸鋰電池矽碳負極材料等專案。
官網:圖矽寶科技矽碳負極材料。
圖 2021年12月2日,矽寶科技“5萬噸年產鋰電池矽碳負極材料及特種膠粘劑專案”正式落地梅山。
天目先鋒
溧陽天目中試電池材料科技有限公司成立於2017年,專注於鋰離子電池用高階奈米矽基負極、固態電解質、石墨陽極、鈉離子陽極等材料的研發、生產和銷售。 據官網介紹,天目先鋒產品已進入全面量產階段,年產能達8000噸,可滿足能量密度高於300Wh kg和700Wh L的高效能鋰離子電池需求。
目前仍在擴大:2022年4月,天目中試奈米矽基負極專案在溧陽開工,總投資20億元,一期專案投資10億元,達到投產後每年可生產5萬噸奈米矽基負極新品; 2022年12月,天目先鋒與成都簽訂新型高階奈米矽負極材料西南基地專案合同,計畫投資50億元建設年產3000噸高階奈米矽材料、10萬噸高階矽基負極材料、3萬噸奈米矽新型材料的西南生產基地。
官網:圖天目鉛的第二代氧化矽負極材料(高第一效應)。
圖天目領先的奈米矽碳復合負極材料。
凱金能源
廣東凱金新能源科技有限公司成立於2012年,專注於碳負極、矽負極等鋰離子電池負極材料的研發、生產和銷售。
凱金新能源的矽基負極材料主要集中在氧化矽和奈米矽兩個方面,在該技術領域擁有成熟的量產技術路線。 氧化矽負極材料已開發到第三代,第一效率已從第一代的77%(容量1600 mAh g)提高到第三代的90%(容量1400 mAh g)。 奈米矽負極材料也已開發到第三代,容量為1500mAh g,效率首次達到87%。
截至2021年12月,凱金新能源已具備年產300噸矽基負極材料的生產能力,並已實現批量出貨至寧德時代等知名客戶。
官網:圖凱金能源矽負極材料。
傑瑞分享
傑瑞成立於1999年,是一家領先的民營石油服務公司,於2010年在深圳證券交易所上市。
2021年,傑瑞實施“油氣產業”和“新能源產業”雙商戰略,致力於新能源鋰電池前沿材料的生產製造。 2021年9月,《關於擬投資鋰離子電池負極材料整合專案的公告》發布,正式進軍鋰電池領域。
2022年3月11日,傑瑞在甘肅省天水市開工建設10萬噸鋰電池負極材料專案,計畫產能10萬噸人造石墨和2萬噸矽碳、矽氧負極材料,預計9月完工,年底前投入試執行。
2022年11月30日,傑瑞新能源與嘉庚創新實驗室舉行戰略合作協議簽約儀式,成立合資公司,共同推進純矽碳產品、純氧化矽產品及矽基復合負極材料的研發和生產。
官方網站:中科電氣
湖南中科電氣有限公司成立於2004年4月,主營業務涵蓋磁電裝置和新能源鋰電池負極材料。 其中,鋰電池負極產品包括天然石墨、人造石墨,以及矽碳、矽氧、軟碳、硬碳等新型負極材料。
中科電氣在矽基負極方面也有技術和相關產品積累,並已完成中試生產線的建設,並已將產品送交客戶進行樣品測試。
官網:圖中科電氣負極產品多方向研發同步布局(部分研發專案及業績) *公司公告,華孚**。
國軒高科
國軒高科成立於2006年,是國內最早從事新能源汽車動力電池自主研發、生產和銷售的企業之一。 公司主要產品為磷酸鐵鋰材料、電芯、電池組等,廣泛應用於純電動汽車、儲能等領域。
在矽基負極材料方面,國軒高科掌握了矽基負極材料表面改性、材料預鋰化等關鍵技術,目前具備5000噸矽碳負極材料的生產能力。
官方網站:新安股份
作為國內生產除草劑草甘膦和有機矽單體的龍頭企業,鑫安股份近年來不斷將現有產能和技術拓展到新能源材料領域。
此外,1月3日,鑫安股份披露了對外收購計畫,擬收購鋰離子電池負極材料公司金燦科技55%的股份。 此次收購將有助於新安加快新能源賽道的戰略布局,擴大負極材料的應用、研發和產業化能力。
官方網站:金矽科技
湖南金矽科技有限公司成立於2020年,是一家專業從事高效能鋰電池用石墨、矽基負極材料及前驅體研發、生產和銷售的高新技術企業。
在矽基負極產品方面,金矽科技研發的氧化矽前驅體具有非晶態、雜質含量低、製造成本低等優點,是氧化矽碳復合負極的核心原料; 其氧化矽碳復合負極產品具有高容量、高首效、高倍率、長迴圈等特點,克容量為1650mAh g,首效效率達94%以上,可滿足8C放電和1500次以上迴圈的要求,產品效能處於世界領先地位。
目前,年產11000噸鋰離子電池負極材料專案、一期10000噸石墨負極生產線和1000噸氧化矽前驅體生產線已於2022年9月投產,二期計畫在“中國碳谷產業園”建設1萬噸純矽負極生產線,實現年產能超過10萬噸。矽碳復合負極,計畫2025年實現滿產。
官網:圖金矽科技氧化矽負極產品型別及引數。
信越化學
信越化學主要從事半導體、有機矽和聚合物行業,擁有行業領先的矽氧陽極專利數量。 SiO(一氧化矽)等矽基材料是用於高容量、高功率鋰離子電池的正極材料,信越通過其獨特的方法成功地賦予了SiO顆粒導電性,使其成為大容量、高輸出鋰離子電池的負極材料。
官網:圖KSC系列鋰離子電池用矽基負極材料。
日本昭和電工(日立化學)。
昭和電工主要從事鋰電池行業,主要從事電極新增劑、負極材料、鋁塑膜等業務。 其中,負極材料一直是昭和電工布局的重點方向:昭和電工在2017年收購德國西格里集團後,成為全球最大的人造石墨電極製造商; 2020年,昭和電氣收購了日本陽極材料製造商日立化學。 日立化學目前是全球最大的矽碳材料公司之一,其主要矽基負極材料由人造石墨和10%矽碳材料組成,比容量超過550 mAh g。
官方網站:南韓大聚電子
南韓達洲成立於1981年,是南韓最大的矽陽極製造商,通過對矽顆粒和矽酸鹽奈米顆粒在三維奈米結構中的均勻控制,得到矽復合氧化物,然後新增到現有的碳基負極材料(5 25wt%)中,陽極容量從350mAh G大大提高到400 600mAh g, 產品品牌為DMSO,包括DMSO HXX和DMSO HCE 8516系列。
據南韓**介紹,達洲電子計畫到2024年底將現有2000噸/年的矽陽極復合氧化物生產線擴建至10000噸,到2025年將產能擴大到20000噸,到2027年擴大到40000噸,以滿足市場需求的增長。
據了解,達洲電子於2019年開始提供LG新能源**矽負極材料,矽負極產品也應用於現代汽車的IONiQ6。
官網:圖達州電子DMSO HXX和DMSO HCE 8516系列產品規格。
美國集團14公司
Group 14 Technologies成立於2016年,專注於動力電池矽碳負極材料的研發和生產,其旗艦產品SCC55[GF]2122[GF]是一款穩定的矽碳復合負極,容量是傳統鋰電池石墨負極的五倍,能量密度提高50%,其獨特的硬碳基支架使矽保持在最理想的形態——非晶態, 奈米級和碳封裝,在鋰離子電池中迴圈時表現出出色的首次效率和迴圈壽命。
SCC55[GF]2122[GF]與石墨完全相容,即使在20%的混合比例下,1000次迴圈後也能將能量密度提高30%。
2021年4月,在華盛頓特區啟動了第一家BAM工廠,年產120噸矽碳復合負極材料SCC55[GF]2122[GF]。 為了滿足全球電池製造商和汽車原始裝置製造商(OEM)快速增長的需求,Group14正在全球積極建設BAM工廠,目前正計畫在南韓(與SK Inc合資)和華盛頓特區再建設2個BAM工廠,每年將生產12,000噸或更多的SCC55[GF]2122[GF]。
官網:圖SCC55[GF]2122[GF]提供的鋰電池具有與石墨陽極相媲美的高一次迴圈效率,優於市場上的其他技術,如氧化矽(SIOX))。
美國安普裡烏斯
Amprius 成立於 2008 年,是一家開發超高能量密度鋰離子電池及其矽奈米線陽極的公司,以其 100 矽奈米線技術而聞名。 通過在集流體表面原位生長定向排列的矽奈米線,形成矽奈米陣列的陽極,避免了鋰脫嵌過程中體積變化大導致的常規矽顆粒失效。 矽奈米線的克容量達到3400mAh g,一效率達到94%以上,採用陣列結構的矽奈米線在電化學過程中的機械穩定性和傳質方面非常有利。
圖為Amprius矽奈米線負極結構及其克容量和迴圈效能。
官網:Amprius於2012年進入中國,成立南京Amprius***,圍繞矽材料體系進行一系列研發和深耕技術,專注於矽負極產品——“HESO”,目前可實現1400mAh G的可逆容量,在2V工況下率先能達到93%。
2022年11月8日,位於合肥廬江的博思力(南京)**2萬噸新型矽負極材料生產基地一期專案投產,年產能400噸純HESO材料,預計2025年初滿負荷投產。
圖:純HESO材料產能規劃。
SILA NANO, 美國
SILA Nano成立於2011年,定位為“只做電芯的負極材料,不做電芯”,專注於矽負極材料的研發。 與目前主流的陽極技術不同,SILA Nano的目標是用矽替代陽極中100%的石墨,即“全矽陽極材料”。
矽奈米全矽負極材料採用奈米微孔結構,可以容納更多的鋰離子,從而增加電池的能量密度,可使電池的能量密度提高20-40%。 此外,SILA矽負極材料與現有的電池製造工藝和工廠完全相容,可適應擴充套件以保持迴圈和壽命、充電效能和安全性。
2022年5月,梅赫西迪賓士與SILA Nano達成合作,將SILA開發的高矽基負極材料應用於2025年上市的梅赫西迪賓士G級電動車。
官網:圖矽負極材料。
圖:SILA矽負極材料將顯著提高鋰電池的能量密度(Wh L)
美國 enevate
Enevate成立於2005年,致力於推動矽基陽極在新型鋰離子電池中的應用。
Enevate 的 XFC-EnergyTM 陽極使用超過 70% 的純元素矽。 自支撐和整體陽極是無粘合劑和多孔的。 Enevate的矽主導負極材料的可用比容量約為3,000 mAh g,這幾乎比當今電動汽車中使用的傳統石墨電池高出乙個數量級。 Enevate矽陽極的初始庫侖效率為93%,迴圈過程中的庫侖效率與傳統石墨電池相似。
此外,採用XFC-EnergyTM技術的鋰離子電池比傳統鋰離子電池的材料成本更低,充電時間最短可達5分鐘。
官網:圖XFC-EnergyTM負極。
加拿大鈦電池
neo battery materials ltd.總部位於加拿大溫哥華,專注於電動汽車和儲能應用的鋰離子電池材料。
NEO專注於通過其專有的單步奈米塗層工藝生產矽負極材料NBMSIDE,NBMSIDE-P100、NBMSIDE-P200和NBMSIDE-C100均採用NEO專有的奈米塗層技術製造,純度至少為9995%冶金級矽。 Neo 的產品都實現了 >86% 的初始庫侖效率 (ICE) 和高比容量 (>2500 mAh g)。 此外,當NEO的矽與現有的石墨陽極混合時,可以獲得92%或更高的ICE。 與傳統的冶金矽基顆粒相比,NEO的技術顯著提高了使用壽命和迴圈穩定性。 該公司計畫在2022年底前實現這些材料的半商業規模生產。
2023 年 1 月 17 日,NEO 宣布已獲准在南韓京畿道平澤市建設一座矽陽極工廠,初始產能為每年 240 噸,能夠生產多達 160,000 輛電動汽車**矽陽極,NEO 計畫以每年至少 2,000 噸的成熟產能為目標。
2022年1月25日,NEO宣布將於2月成立美國子公司NBM America Ltd.以擴充套件您的美國業務。
官網: 資訊**: 鋰電池行業通行證。