中国粉体网讯 近日，硅基负极领域传来好消息，上海锂凰科技有限公司（以下简称“上海锂凰”）成功破解了硅基负极超大规模量产中久未攻克的膨胀难题，系统提升了电池循环寿命。目前上海锂凰百公斤级稳定量产的“富硅”型硅基负极，比容量超过2000mAh/g，稳定循环远超1500次，综合性能指标行业领先。
众所周知，膨胀难题是制约硅基负极超大规模量产和应用的核心痛点。据报道，上海锂凰在确保超低成本经济制备的前提下，在材料设计层面，对晶体结构进行了原子/分子调控，对微结构空旷度进行了多尺度构筑；在量产工艺层面，对制备过程进行了从“多步法”到“一步法”的极致优化；在装备制造层面，对仪器设备进行了定制开发和智能管理，系列“组合拳”最终成功实现了硅基负极的超低成本、超高性能、超大规模量产。
上海锂凰是何来头？上海锂凰成立于2021年，由北京大学博士团队创立，专注于高性能电极材料的开发，主要产品为硅基负极材料与新型负极材料。
上海锂凰产品
上海锂凰致力于研发和生产世界领先的硅基负极材料，由数十位专业从事负极材料研究的国内一流大学博士生组成的科研团队进行专项技术攻关，已在锂电硅基负极材料高容量、高倍率、长循环寿命表现方面取得丰厚成果。目前，上海锂凰硅基负极材料已应用于高能量密度长续航无人机电池，公司在长三角地区拥有总计千吨级自主量产与代工基地。
抢手的硅基负极
现阶段商业化石墨负极材料比容量已接近理论值极限，提升空间很小。硅材料由于具有极高的能量密度（理论比容量为4200mAh/g，是石墨负极材料的10倍），通过改性可实现高容量和较长的使用寿命，有望成为率先商业化应用的新一代高能量密度负极材料。
硅基负极前景被普遍看好，市场对硅基负极的热情大增。有业内人士表示，“2021年以前，很多投资机构对硅基负极材料是否具备大规模产业化的条件持怀疑态度，到2021年大家才逐渐意识到硅基负极材料在本体性能及最终产品性能上实现了重大进步。”据知情人士透露，硅基负极厂商天目先导目前的估值已经冲到数十亿元。近日，创立于硅谷的硅基负极企业GruEnergy完成数千万美元A+轮融资。成立于2022年的硅基负极企业碳什科技在8个月便完成了天使轮和天使+轮融资，仅天使轮融资金额便达到数千万元。硅基负极企业成为投资机构的“香饽饽”。
据统计，2022年我国硅基负极复合后出货量为1.6万吨，消费电子与电动工具市场仍占据大头。不过，随着电动汽车终端快充趋势带动，以及46系大圆柱电池的放量，硅基负极需求将显著增加，有望迎来规模级产能释放。预计2023年硅基负极复合后出货有望超2.7万吨，同比增速有望超65%。
目前，为满足下游车企及电池厂商的需求，负极材料企业纷纷加码推进硅基负极材料的研发及产能建设。例如，杉杉股份、贝特瑞、璞泰来、石大胜华、天目先导、硅宝科技、兰溪致德等。
杉杉股份硅氧负极产品一、二代已实现批量供应，第三、四代硅氧产品正处于开发、认证当中。新一代高容量高首效的硅碳产品基础款也已开发完成。今年3月，宁波杉杉4万吨硅基负极材料项目开工，预计于2024年初投试产。
贝特瑞硅基负极产能5000吨/年，公司的硅碳负极材料已经突破至第四代产品，比容量达到1800mAh/g以上；所生产的硅氧负极材料已完成多款氧化亚硅产品的技术开发和量产工作，比容量达到1400mAh/g以上。公司在深圳市光明区内投资建设年产4万吨硅基负极材料项目正按计划逐步推进中。
璞泰来与中科院物理所合作量产硅基负极材料，其硅碳负极材料产品定位第三代负极硅技术，纳米硅掺杂石墨或者硬碳的技术。
石大胜华硅基产品为高首效型硅氧碳负极材料，同时有应用于固态电池的“气相硅碳”在研。公司当前规划投建的硅基负极产能为5万吨/年。
天目先导年产能超过8000吨、配套硅负极用石墨年产能50000吨。在研发上，已逐步实现一代氧化亚硅、一代硅碳、二代硅碳、二代氧化亚硅的量产。三代硅碳产品已进入中试阶段。
硅宝科技预计2023年完成锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目全部基建工作，年产能达到5万吨。
兰溪致德硅基负极材料一体化项目已于2022年开工，达产后可覆盖10万辆以上新能源汽车的材料需求。
国内外部分布局硅基负极材料企业情况统计
相关机构研判，预计2025年全球硅基负极需求量有望达到20万吨，其中消费电池渗透率有望达50%，对应约7万吨硅基负极需求；圆柱和方形动力电池中渗透率分别达到35%和20%，对应约13万吨硅基负极需求。有机构预计2025年全球硅基负极市场空间或将达300亿元。随着硅基负极在成本、技术、工艺等方面的不断成熟，未来必然会获得更广泛的应用，硅基负极时代正在来临。
参考来源：上海锂凰官网、中科创星、投中网、GGII等
（中国粉体网编辑整理/文正）
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