2020年中國硅基負極材料行業發展現狀，為石墨負極材料的替代首選

一、硅基負極材料行業概述

負極材料種類較多，根據活性物質的不同，可分類碳材料和非碳材料兩大類。其中，非碳系負極材料包括硅基材料、錫基材料、鈦基材料和金屬鋰（全固態鋰電池負極材料）等。

鋰電池負極材料分類

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石墨作為目前商業化應用最廣的鋰離子電池負極材料，其實際比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進一步提升空間有限，不足以滿足未來動力電池高能量密度要求。硅基負極材料理論比容量高達4200mAh/g，約為石墨負極的10倍，同時具有較低的脱嵌鋰電位（略高於石墨），在充電時可以避免表面的析鋰現象，安全性能優於石墨負極材料。因此，硅基負極材料被認為是當前石墨負極材料的替代首選。

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二、硅基負極材料行業現狀分析

在對能量密度要求逐步提升的行業背景下，硅基負極材料逐步成為產業關注焦點。近年來，隨着下游動力電池行業對高能量密度負極材料需求的增長，硅基負極材料出貨量快速增長。數據顯示，2016年我國硅基負極材料出貨量僅為0.06萬噸，2020年出貨量激增，達0.9萬噸，同比上升143.24%。

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目前，國內硅基滲透率仍然很低。據統計，2020年中國硅基負極材料在負極滲透率僅為2.5%，有較大的提升空間。

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相關報告：華經產業研究院發佈的《2021-2026年中國硅基負極材料行業投資分析及發展戰略研究諮詢報告》

三、硅基負極材料行業主要生產企業

國內主要硅基負極材料生產企業包括中科電氣、貝特瑞、江西正拓、深圳斯諾等，其中能夠實現量產的企業較少，貝特瑞具備先發優勢，目前已經進入了松下-特斯拉的供應鏈，實現大批量供貨。目前其他廠商尚處於研發或小批量量產階段。

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四、硅基負極材料行業發展困境

目前，硅基負極材料產業化的發展仍面臨重重阻礙，歸納為以下三點：

硅基負極材料行業發展困境

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五、硅基負極材料行業研究方向

硅基負極材料理論比容量是石墨的十倍，為下一代負極材料最佳之選。石墨作為目前商業化應用最廣的鋰離子電池負極材料，其實際比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進一步提升空間有限，不足以滿足未來動力電池高能量密度要求。硅負極材料理論比容量高達4200mAh/g，約為石墨負極的10倍，同時具有較低的脱嵌鋰電位，略高於石墨，在充電時可以避免表面的析鋰現象，安全性能優於石墨負極材料。因此，硅基負極材料被認為是當前石墨負極材料的替代首選。

當前商業化程度較高的硅基負極材料主要有硅/炭複合材料和氧化亞硅複合材料。硅/炭複合材料結合了硅高比容量與炭材料高導電、低膨脹、循環穩定等特點，具有出色的能量密度。氧化亞硅複合材料相較於硅/炭複合材料具有更小的體積效應和更加穩定的循環性能，應用更加廣泛，在鋼殼、軟包、方形鋁殼等各類電芯中均可使用。此外，預鋰化技術的應用對於提高硅負極材料的首次效率、能量密度、循環壽命以及降低電池的體積膨脹具有關鍵作用，深入研究硅負極材料與其黏結劑、電解液、添加劑及高容量正極等材料的匹配性對於推動可實用化硅負極的研究同樣具有重要價值。

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