芯耀
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需求與產(chǎn)能何時(shí)同步？
過去一年，包括硅氧、傳統(tǒng)研磨硅碳、新型多孔硅碳等在內(nèi)的硅基負(fù)極，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。消費(fèi)電子端滲透率有所提升，動(dòng)力電池端示范項(xiàng)目相繼落地，產(chǎn)業(yè)鏈上下游也積極擴(kuò)產(chǎn)。然而，在需求釋放、性能突破與產(chǎn)能爬坡的多重推動(dòng)下，行業(yè)仍面臨著諸多掣肘與現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)，有待進(jìn)一步厘清其背后的驅(qū)動(dòng)邏輯。
與連續(xù)數(shù)年的市場(chǎng)預(yù)期相比，硅基負(fù)極規(guī)?；瘧?yīng)用始終未能實(shí)現(xiàn)突破。這也值得業(yè)界對(duì)其發(fā)展路徑提出更深層次追問：究竟是下游需求的釋放推動(dòng)上游產(chǎn)能的全面放量，還是必須依賴技術(shù)突破與成本下探，才能真正撬動(dòng)下游更大規(guī)模的應(yīng)用？
追問一：需求終端真的準(zhǔn)備好了嗎？
表面上看，硅基負(fù)極的市場(chǎng)需求已全面鋪開。
在消費(fèi)電子領(lǐng)域，華為、小米、vivo、OPPO、榮耀等主流手機(jī)品牌均宣布在部分新機(jī)型中搭載硅基負(fù)極，且呈現(xiàn)出從旗艦向中低端（2000元以下）滲透的趨勢(shì)。
疊加AI手機(jī)驅(qū)動(dòng)的新一輪換機(jī)需求，市場(chǎng)預(yù)計(jì)至2027年底內(nèi)置AI功能的智能手機(jī)出貨規(guī)模將超過5億。內(nèi)置大模型對(duì)電池續(xù)航提出更高要求，有望進(jìn)一步帶動(dòng)硅基負(fù)極出貨增長(zhǎng)。
其他小電池市場(chǎng)同樣存在剛性需求。以電動(dòng)工具為例，其對(duì)硅基負(fù)極的需求隨電池容量升高而遞增，2500-2600mAh的高倍率小圓柱電池已開始應(yīng)用硅基負(fù)極，而3000-3500mAh的產(chǎn)品則更為依賴。
億緯鋰能、比克電池等企業(yè)在摻硅高比能小圓柱電池應(yīng)用方面表現(xiàn)活躍。億緯鋰能將硅基負(fù)極應(yīng)用于其21700高容量產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)287Wh/kg能量密度。
比克動(dòng)力則采取雙線策略：一是高性能路線，采用高鎳正極搭配高首效硅負(fù)極，以實(shí)現(xiàn)280-330Wh/kg能量密度；二是低成本路線，以磷酸鐵鋰或鈉離子電池等多元化體系為主。
大動(dòng)力領(lǐng)域則呈現(xiàn)出更復(fù)雜的圖景。
在大圓柱電池方面，國(guó)軒高科于2024年新發(fā)布的星晨大圓柱采用自研第二代硅碳材料，已能夠?qū)崿F(xiàn)1800mAh/g克容量、92%首效。
在固態(tài)電池領(lǐng)域，寧德時(shí)代從麒麟超充電池到凝聚態(tài)電池均采用硅基負(fù)極；孚能科技則明確，在全固態(tài)未完全實(shí)現(xiàn)時(shí)，提升能量密度的有效方式便是采用負(fù)極摻硅。公司已規(guī)劃六代硅碳負(fù)極迭代，當(dāng)前第五代可將半固態(tài)電池能量密度提升至350-380Wh/kg。
同時(shí)，多家車企已與硅基負(fù)極企業(yè)建立緊密聯(lián)系。2024年，蘭溪致德在D輪融資中引入上汽旗下金石資本的投資。海外市場(chǎng)，Group 14則已與保時(shí)捷等車企建立股權(quán)及供貨關(guān)系，進(jìn)一步印證了新能源汽車終端對(duì)于硅碳負(fù)極的應(yīng)用需求。
不過，需求的真實(shí)狀態(tài)與表象存在差異：
一是摻硅比例受限。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，目前消費(fèi)電子產(chǎn)品中硅基負(fù)極的實(shí)際摻硅比例仍然較低，通常在5%以下，即使是較為成熟的應(yīng)用也僅達(dá)到8%左右，導(dǎo)致硅基負(fù)極在整體負(fù)極市場(chǎng)的滲透率仍處于個(gè)位數(shù)。動(dòng)力電池的摻混比例可能達(dá)到10%，但對(duì)應(yīng)技術(shù)仍未成熟。
二是需求錯(cuò)位。動(dòng)力電池市場(chǎng)對(duì)硅基負(fù)極的需求拐點(diǎn)尚未真正到來。雖然上汽智己、廣汽埃安等車企相繼發(fā)布搭載硅基負(fù)極動(dòng)力電池的示范車型，但大規(guī)模訂單和實(shí)際出貨量方面的信息披露仍然有限。
此外，硅基負(fù)極的核心優(yōu)勢(shì)在于提升能量密度，而當(dāng)前車企的關(guān)注重點(diǎn)更多集中在快充技術(shù)上，這在一定程度上造成了應(yīng)用場(chǎng)景的錯(cuò)位。
三是供給能力不足。調(diào)研顯示，頭部電池廠2024年的硅基負(fù)極需求量可達(dá)500噸級(jí)，而市場(chǎng)實(shí)際供給量不足100噸，主要原因是量產(chǎn)能力建設(shè)滯后。
那么，究竟哪個(gè)領(lǐng)域能驅(qū)動(dòng)硅基負(fù)極突破“小而美”的瓶頸？
業(yè)內(nèi)預(yù)期，海外4680大圓柱電池的量產(chǎn)將持續(xù)催化市場(chǎng)；國(guó)內(nèi)近期主要依靠消費(fèi)電子領(lǐng)域摻硅比例的提升，遠(yuǎn)期則需關(guān)注eVTOL、機(jī)器人等新興市場(chǎng)，以及半固態(tài)、全固態(tài)電池發(fā)展的帶動(dòng)。
與此同時(shí)，新一代負(fù)極技術(shù)的快速發(fā)展也對(duì)硅基負(fù)極構(gòu)成了潛在挑戰(zhàn)。
近期純硅負(fù)極的市場(chǎng)聲量不斷提高。如豪鵬科技在新年伊始便宣布了與歐洲某硅負(fù)極材料公司的合作，計(jì)劃共同開發(fā)100%硅負(fù)極鋰離子電池，并將其應(yīng)用于北美一家頭部智能穿戴企業(yè)的項(xiàng)目。
鋰金屬負(fù)極以其高達(dá)3860mAh/g的理論比容量，同樣被視為下一代高能量密度電池的關(guān)鍵技術(shù)方向之一。寧德時(shí)代、太藍(lán)新能源、欣界能源等企業(yè)均發(fā)布了基于鋰金屬負(fù)極的全固態(tài)電池產(chǎn)品方案，SES、盟維科技等企業(yè)則專注于高性能鋰金屬電池的研發(fā)和應(yīng)用，這些電池的能量密度普遍超過400Wh/kg，遠(yuǎn)高于目前主流的鋰離子電池。
追問二: 硅基負(fù)極產(chǎn)能布局，跑步進(jìn)場(chǎng)還是雷聲大雨點(diǎn)??？
需求端確定性存疑，也直接影響了硅基負(fù)極的產(chǎn)能建設(shè)。當(dāng)前硅基負(fù)極相關(guān)產(chǎn)能規(guī)劃宏大，但實(shí)際落地情況不盡如人意，兩者之間存在明顯差距。
業(yè)內(nèi)多個(gè)已公開的萬噸級(jí)項(xiàng)目尚未落地。例如，貝特瑞的4萬噸硅基負(fù)極項(xiàng)目雖已完成主體建設(shè)，但截至2024年中報(bào)仍在進(jìn)行設(shè)備安裝。
研發(fā)型初創(chuàng)企業(yè)中，蘭溪致德一期500噸鋰電池硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目已于2021年7月投產(chǎn)，但二期3000噸項(xiàng)目暫無公開信息更新。天目先導(dǎo)在許昌規(guī)劃了6萬噸產(chǎn)能，而其在建的常州6條產(chǎn)線項(xiàng)目原計(jì)劃于2024年11月導(dǎo)入設(shè)備，目前投產(chǎn)情況不明。
不過，2024年下半年以來，兩個(gè)千噸級(jí)項(xiàng)目的投產(chǎn)為行業(yè)帶來了一線轉(zhuǎn)機(jī)。9月，Group 14位于韓國(guó)的工廠實(shí)現(xiàn)了2000噸多孔硅碳產(chǎn)能的批量供貨，可滿足10GWh動(dòng)力電池的生產(chǎn)需求。12月，四川長(zhǎng)虹新材料年產(chǎn)1000噸的硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目也正式投產(chǎn)。這兩個(gè)項(xiàng)目的落地，或打破了國(guó)內(nèi)實(shí)際產(chǎn)能停留在百噸級(jí)的局面。
傳統(tǒng)負(fù)極龍頭企業(yè)璞泰來也在加速布局。其子公司安徽紫宸規(guī)劃投資22億元，建設(shè)1.2萬噸硅基負(fù)極材料產(chǎn)能，首批千噸級(jí)產(chǎn)能預(yù)計(jì)將于2025年初投產(chǎn)。這將是頭部負(fù)極企業(yè)在硅基負(fù)極量產(chǎn)上的重要進(jìn)展。
與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游正在形成一體化布局。杉杉科技已規(guī)劃寧波4萬噸硅基負(fù)極一體化基地項(xiàng)目，項(xiàng)目覆蓋原料加工、反應(yīng)合成、中間品加工、表面改性到成品加工等完整工序。
中寧硅業(yè)新建的2500噸/年硅烷、多孔碳配套項(xiàng)目，將直接服務(wù)于公司新型硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)。道氏技術(shù)、安徽邦德銳等企業(yè)則選擇導(dǎo)電劑與硅基負(fù)極單體協(xié)同發(fā)展的路線。硅寶科技1000噸/年硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目，則已配套專用粘合劑產(chǎn)能并完成基建工作。
輔材產(chǎn)能的配套也在加速進(jìn)行。天奈科技計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)百噸級(jí)單壁碳納米管產(chǎn)能，并于2026年提升至500噸級(jí)。茵地樂在現(xiàn)有6萬噸級(jí)鋰電池專用粘結(jié)劑PAA產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了20萬噸的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。
新型導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑能夠有效改善硅材料的膨脹問題，配合專用電解液添加劑的開發(fā)，將共同支撐硅基負(fù)極走向更大規(guī)模的應(yīng)用。
在下篇，高工鋰電將繼續(xù)追問，硅基負(fù)極技術(shù)路線之爭(zhēng)還存在什么變數(shù)？新型硅碳成本難題如何突破？
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