表 石墨负极材料与硅基负极材料的比较。
由于其极高的能量密度(理论比容量为4200mAh g,是石墨负极材料的10倍),硅材料因其高容量和长使用寿命,有望成为下一代高能量密度锂电池负极材料研发的主流方向。
随着特斯拉、宁德时代等企业陆续量产使用硅碳负极的高密度动力电池产品,硅碳负极需求井喷,2025年全球硅基负极需求有望达到20万吨,硅基负极材料成为行业布局的热点。
下面我们统计了已经布局硅基负极材料的相关企业:(如有遗漏请补充! )
贝特里
贝特里新材料集团有限公司成立于2000年8月,是一家专业生产锂离子二次电池正极和负极材料的厂家,其核心产品为锂离子电池负极材料、正极材料和石墨烯材料,其中负极产品包括天然石墨、人造石墨、硅基等新型负极材料。 据了解,作为国内首家大规模量产硅基负极的企业,已进入松下-特斯拉、三星连锁店。
自2006年以来,贝特瑞一直开展硅基负极材料的技术研发,技术路线包括硅氧负极材料和硅碳负极材料,第三代硅碳负极材料的比容量已提高到1500mAh g,部分硅氧负极材料产品的比容量也达到了1600mAh g以上。 目前生产能力为0年产6万吨,在建产能4万吨,预计2023年12月底建成投产,年产量15万吨,到2028年实现满负荷生产。
官方网站:
图为贝特里的硅碳和硅氧负极材料。
杉杉股份
宁波杉杉股份有限公司成立于1992年,是全球领先的锂电池材料综合供应商,涵盖锂电池正极材料、负极材料和电解液。 其中,锂电池负极材料产品包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、复合石墨和硅基负极材料。
在硅基负极材料方面,杉杉股份掌握了硅基负极材料前驱体批量合成的核心技术,突破了预锂化硅材料嵌入均匀性的技术瓶颈,可提供高容量、高先效、长循环的硅氧复合材料,以及高倍率性能的硅碳复合材料。
硅基负极以氧化硅为主,2019年建成月产硅氧产品20吨生产线,2021年出货量约100吨; 计划产能为锂离子电池硅基负极材料4万吨/年,一期1万吨计划在23年内投产,二期3万吨预计2025年底投产。
官方网站:
图:杉杉股份有限公司硅氧硅碳负极产品**杉杉股份有限公司官网,信达**。
玉凌新能源
其中,硅氧碳sio@c采用基于控制氧含量和优化结构形貌的“低锂消耗”技术,结合碳涂层提高电子导电性,稳定化学和电化学反应界面,提高材料的结构稳定性,从而达到高初效、长循环的目的。 该技术比“预锂化”技术更安全、更易于加工、更方便储存且成本更低。 公司积极发挥技术优势,采用差异化竞争,根据市场需求,匹配不同比容量等级的产品,分为低端(容量420-650 mAh g)、中端(容量650-1000 mAh g)、高端(容量1000 mAh g以上)。 真正做到了以市场为导向,以客户为中心的“私人定制”。 硅基负极的定制化开发,可以大大提升国内产业链在该领域的整体技术实力,为我国在下一代电池技术的迭代升级中抢占先机。
官方网站:普泰来
普泰莱成[GF]2F74[GF]成立于2012年11月[GF]2F49[GF],致力于成为全球领先的新能源电池关键材料及自动化设备综合解决方案提供商,主营业务涵盖负极材料及石墨化、膜材料及涂层、自动化设备等。
PTL在新型负极技术领域有相应的研发和技术布局,如硅碳、硅氧、硬碳等领域。 在硅氧负极材料方面,PTL已收到客户的硅氧订单,部分大客户也在积极评估并计划进一步扩大江苏溧阳和江西奉新生产; 硅碳负极产品定位为第三代负极硅技术、气象CVD纳米硅掺杂石墨或硬碳技术,产品已完成前期小试和样品交付,目前正在建设中试生产线,预计2023年年中完成,并根据客户需求开始建设量产能力。
官方网站:
图:普泰莱硅碳和硅氧负极材料。
盛华新材料
盛华新材料集团有限公司成立于2002年,是国内领先的电解液溶剂企业。 在电解液一体化布局的同时,盛华新材也在不断丰富锂电池材料的产品矩阵,目前已布局硅基负极材料、动力电池添加剂、新型导电剂等锂电池材料。
在硅基负极材料方面,盛华新材料有一定的技术积累,实现了第四代硅碳负极技术的全面布局,已建成年产1000吨硅碳负极材料的生产能力; 目前计划建设年产5万吨新产能,其中子公司东营盛华盈创新材料年产2万吨硅基负极产能预计2023年底建成投产,合资子公司盛华新材料科技(梅山)年产3万吨硅基负极产能预计4月投产2024年。
官方网站:向凤华
深圳市祥风华新能源材料有限公司成立于2009年6月,是一家集研发、生产、销售高端石墨、硅碳负极材料和石墨烯等锂离子电池新碳材料为一体的高新技术企业。
在负极材料领域,公司已形成较为完整的产品线,坚持人造石墨与天然石墨并重的技术路线,积极开发新型碳负极材料解决方案。
官网:图湘风化硅碳和硅氧负极材料。
硅宝科技
成都矽宝科技有限公司成立于1998年,主要从事有机硅密封胶等新材料的研发和生产,积极布局新能源和锂电池材料产业,大力发展硅碳负极材料,逐步形成双主业务发展模式。
早在2016年,矽宝科技就开始布局硅碳负极材料领域。 2019年建成50吨年试生产线,产品通过多家电池厂商评估,实现小批量供货。 2021年成立全资子公司硅宝(梅山)新能源材料,计划总投资56亿元,新建1万吨锂电池硅碳负极材料等项目。
官网:图硅宝科技硅碳负极材料。
图 2021年12月2日,矽宝科技“5万吨年产锂电池硅碳负极材料及特种胶粘剂项目”正式落地梅山。
天目先锋
溧阳天目中试电池材料科技有限公司成立于2017年,专注于锂离子电池用高端纳米硅基负极、固态电解质、石墨阳极、钠离子阳极等材料的研发、生产和销售。 据官网介绍,天目先锋产品已进入全面量产阶段,年产能达8000吨,可满足能量密度高于300Wh kg和700Wh L的高性能锂离子电池需求。
目前仍在扩大:2022年4月,天目中试纳米硅基负极项目在溧阳开工,总投资20亿元,一期项目投资10亿元,达到投产后每年可生产5万吨纳米硅基负极新品; 2022年12月,天目先锋与成都签订新型高端纳米硅负极材料西南基地项目合同,计划投资50亿元建设年产3000吨高端纳米硅材料、10万吨高端硅基负极材料、3万吨纳米硅新型材料的西南生产基地。
官网:图天目铅的第二代氧化硅负极材料(高第一效应)。
图天目领先的纳米硅碳复合负极材料。
凯金能源
广东凯金新能源科技有限公司成立于2012年,专注于碳负极、硅负极等锂离子电池负极材料的研发、生产和销售。
凯金新能源的硅基负极材料主要集中在氧化硅和纳米硅两个方面,在该技术领域拥有成熟的量产技术路线。 氧化硅负极材料已开发到第三代,第一效率已从第一代的77%(容量1600 mAh g)提高到第三代的90%(容量1400 mAh g)。 纳米硅负极材料也已开发到第三代,容量为1500mAh g,效率首次达到87%。
截至2021年12月,凯金新能源已具备年产300吨硅基负极材料的生产能力,并已实现批量出货至宁德时代等知名客户。
官网:图凯金能源硅负极材料。
杰瑞分享
杰瑞成立于1999年,是一家领先的民营石油服务公司,于2010年在深圳证券交易所上市。
2021年,杰瑞实施“油气产业”和“新能源产业”双商战略,致力于新能源锂电池前沿材料的生产制造。 2021年9月,《关于拟投资锂离子电池负极材料集成项目的公告》发布,正式进军锂电池领域。
2022年3月11日,杰瑞在甘肃省天水市开工建设10万吨锂电池负极材料项目,计划产能10万吨人造石墨和2万吨硅碳、硅氧负极材料,预计9月完工,年底前投入试运行。
2022年11月30日,杰瑞新能源与嘉庚创新实验室举行战略合作协议签约仪式,成立合资公司,共同推进纯硅碳产品、纯氧化硅产品及硅基复合负极材料的研发和生产。
官方网站:中科电气
湖南中科电气有限公司成立于2004年4月,主营业务涵盖磁电设备和新能源锂电池负极材料。 其中,锂电池负极产品包括天然石墨、人造石墨,以及硅碳、硅氧、软碳、硬碳等新型负极材料。
中科电气在硅基负极方面也有技术和相关产品积累,并已完成中试生产线的建设,并已将产品送交客户进行样品测试。
官网:图中科电气负极产品多方向研发同步布局(部分研发项目及业绩) *公司公告,华孚**。
国轩高科
国轩高科成立于2006年,是国内最早从事新能源汽车动力电池自主研发、生产和销售的企业之一。 公司主要产品为磷酸铁锂材料、电芯、电池组等,广泛应用于纯电动汽车、储能等领域。
在硅基负极材料方面,国轩高科掌握了硅基负极材料表面改性、材料预锂化等关键技术,目前具备5000吨硅碳负极材料的生产能力。
官方网站:新安股份
作为国内生产除草剂草甘膦和有机硅单体的龙头企业,鑫安股份近年来不断将现有产能和技术拓展到新能源材料领域。
此外,1月3日,鑫安股份披露了对外收购计划,拟收购锂离子电池负极材料公司金灿科技55%的股份。 此次收购将有助于新安加快新能源赛道的战略布局,扩大负极材料的应用、研发和产业化能力。
官方网站:金硅科技
湖南金硅科技有限公司成立于2020年,是一家专业从事高性能锂电池用石墨、硅基负极材料及前驱体研发、生产和销售的高新技术企业。
在硅基负极产品方面,金硅科技研发的氧化硅前驱体具有非晶态、杂质含量低、制造成本低等优点,是氧化硅碳复合负极的核心原料; 其氧化硅碳复合负极产品具有高容量、高首效、高倍率、长循环等特点,克容量为1650mAh g,首效效率达94%以上,可满足8C放电和1500次以上循环的要求,产品性能处于世界领先地位。
目前,年产11000吨锂离子电池负极材料项目、一期10000吨石墨负极生产线和1000吨氧化硅前驱体生产线已于2022年9月投产,二期计划在“中国碳谷产业园”建设1万吨纯硅负极生产线,实现年产能超过10万吨。硅碳复合负极,计划2025年实现满产。
官网:图金硅科技氧化硅负极产品类型及参数。
信越化学
信越化学主要从事半导体、有机硅和聚合物行业,拥有行业领先的硅氧阳极专利数量。 SiO(一氧化硅)等硅基材料是用于高容量、高功率锂离子电池的正极材料,信越通过其独特的方法成功地赋予了SiO颗粒导电性,使其成为大容量、高输出锂离子电池的负极材料。
官网:图KSC系列锂离子电池用硅基负极材料。
日本昭和电工(日立化学)。
昭和电工主要从事锂电池行业,主要从事电极添加剂、负极材料、铝塑膜等业务。 其中,负极材料一直是昭和电工布局的重点方向:昭和电工在2017年收购德国西格里集团后,成为全球最大的人造石墨电极制造商; 2020年,昭和电气收购了日本阳极材料制造商日立化学。 日立化学目前是全球最大的硅碳材料公司之一,其主要硅基负极材料由人造石墨和10%硅碳材料组成,比容量超过550 mAh g。
官方网站:韩国大聚电子
韩国达洲成立于1981年,是韩国最大的硅阳极制造商,通过对硅颗粒和硅酸盐纳米颗粒在三维纳米结构中的均匀控制,得到硅复合氧化物,然后添加到现有的碳基负极材料(5 25wt%)中,阳极容量从350mAh G大大提高到400 600mAh g, 产品品牌为DMSO,包括DMSO HXX和DMSO HCE 8516系列。
据韩国**介绍,达洲电子计划到2024年底将现有2000吨/年的硅阳极复合氧化物生产线扩建至10000吨,到2025年将产能扩大到20000吨,到2027年扩大到40000吨,以满足市场需求的增长。
据了解,达洲电子于2019年开始提供LG新能源**硅负极材料,硅负极产品也应用于现代汽车的IONiQ6。
官网:图达州电子DMSO HXX和DMSO HCE 8516系列产品规格。
美国集团14公司
Group 14 Technologies成立于2016年,专注于动力电池硅碳负极材料的研发和生产,其旗舰产品SCC55[GF]2122[GF]是一款稳定的硅碳复合负极,容量是传统锂电池石墨负极的五倍,能量密度提高50%,其独特的硬碳基支架使硅保持在最理想的形态——非晶态, 纳米级和碳封装,在锂离子电池中循环时表现出出色的首次效率和循环寿命。
SCC55[GF]2122[GF]与石墨完全相容,即使在20%的混合比例下,1000次循环后也能将能量密度提高30%。
2021年4月,在华盛顿特区启动了第一家BAM工厂,年产120吨硅碳复合负极材料SCC55[GF]2122[GF]。 为了满足全球电池制造商和汽车原始设备制造商(OEM)快速增长的需求,Group14正在全球积极建设BAM工厂,目前正计划在韩国(与SK Inc合资)和华盛顿特区再建设2个BAM工厂,每年将生产12,000吨或更多的SCC55[GF]2122[GF]。
官网:图SCC55[GF]2122[GF]提供的锂电池具有与石墨阳极相媲美的高一次循环效率,优于市场上的其他技术,如氧化硅(SIOX))。
美国安普里乌斯
Amprius 成立于 2008 年,是一家开发超高能量密度锂离子电池及其硅纳米线阳极的公司,以其 100 硅纳米线技术而闻名。 通过在集流体表面原位生长定向排列的硅纳米线,形成硅纳米阵列的阳极,避免了锂脱嵌过程中体积变化大导致的常规硅颗粒失效。 硅纳米线的克容量达到3400mAh g,一效率达到94%以上,采用阵列结构的硅纳米线在电化学过程中的机械稳定性和传质方面非常有利。
图为Amprius硅纳米线负极结构及其克容量和循环性能。
官网:Amprius于2012年进入中国,成立南京Amprius***,围绕硅材料体系进行一系列研发和深耕技术,专注于硅负极产品——“HESO”,目前可实现1400mAh G的可逆容量,在2V工况下率先能达到93%。
2022年11月8日,位于合肥庐江的博思力(南京)**2万吨新型硅负极材料生产基地一期项目投产,年产能400吨纯HESO材料,预计2025年初满负荷投产。
图:纯HESO材料产能规划。
SILA NANO, 美国
SILA Nano成立于2011年,定位为“只做电芯的负极材料,不做电芯”,专注于硅负极材料的研发。 与目前主流的阳极技术不同,SILA Nano的目标是用硅替代阳极中100%的石墨,即“全硅阳极材料”。
硅纳米全硅负极材料采用纳米微孔结构,可以容纳更多的锂离子,从而增加电池的能量密度,可使电池的能量密度提高20-40%。 此外,SILA硅负极材料与现有的电池制造工艺和工厂完全兼容,可适应扩展以保持循环和寿命、充电性能和安全性。
2022年5月,梅赛德斯奔驰与SILA Nano达成合作,将SILA开发的高硅基负极材料应用于2025年上市的梅赛德斯奔驰G级电动车。
官网:图硅负极材料。
图:SILA硅负极材料将显著提高锂电池的能量密度(Wh L)
美国 enevate
Enevate成立于2005年,致力于推动硅基阳极在新型锂离子电池中的应用。
Enevate 的 XFC-EnergyTM 阳极使用超过 70% 的纯元素硅。 自支撑和整体阳极是无粘合剂和多孔的。 Enevate的硅主导负极材料的可用比容量约为3,000 mAh g,这几乎比当今电动汽车中使用的传统石墨电池高出一个数量级。 Enevate硅阳极的初始库仑效率为93%,循环过程中的库仑效率与传统石墨电池相似。
此外,采用XFC-EnergyTM技术的锂离子电池比传统锂离子电池的材料成本更低,充电时间最短可达5分钟。
官网:图XFC-EnergyTM负极。
加拿大钛电池
neo battery materials ltd.总部位于加拿大温哥华,专注于电动汽车和储能应用的锂离子电池材料。
NEO专注于通过其专有的单步纳米涂层工艺生产硅负极材料NBMSIDE,NBMSIDE-P100、NBMSIDE-P200和NBMSIDE-C100均采用NEO专有的纳米涂层技术制造,纯度至少为9995%冶金级硅。 Neo 的产品都实现了 >86% 的初始库仑效率 (ICE) 和高比容量 (>2500 mAh g)。 此外,当NEO的硅与现有的石墨阳极混合时,可以获得92%或更高的ICE。 与传统的冶金硅基颗粒相比,NEO的技术显著提高了使用寿命和循环稳定性。 该公司计划在2022年底前实现这些材料的半商业规模生产。
2023 年 1 月 17 日,NEO 宣布已获准在韩国京畿道平泽市建设一座硅阳极工厂,初始产能为每年 240 吨,能够生产多达 160,000 辆电动汽车**硅阳极,NEO 计划以每年至少 2,000 吨的成熟产能为目标。
2022年1月25日,NEO宣布将于2月成立美国子公司NBM America Ltd.以扩展您的美国业务。
官网: 资讯**: 锂电池行业通行证。