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2022-04-11   　 來源：桂林鴻程礦山設(shè)備制造有限責(zé)任公司  　>>進(jìn)入該公司展臺(tái)　

負(fù)極材料磨粉機(jī)

鋰離子電池由四大要素組成，負(fù)極是重要一環(huán)，石墨類負(fù)極為當(dāng)前主流，能源政策趨緊，石墨化由于高能耗產(chǎn)能釋放受到影響，成為限制負(fù)極產(chǎn)能釋放的瓶頸環(huán)節(jié)，且受原料和石墨化代加工費(fèi)漲價(jià)影響，負(fù)極成本上升，盈利持續(xù)壓縮。在此發(fā)展背景下，硅基負(fù)極材料發(fā)展前景廣闊，成為熱門探索的新材料，由于高帶電量仍是新能源汽車主要發(fā)展方向，硅負(fù)極因比容量遠(yuǎn)高于石墨負(fù)極，被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ南乱淮囯x子電池負(fù)極材料。桂林鴻程是一家生產(chǎn)負(fù)極材料磨粉機(jī)的廠家，下面小編整理了一些關(guān)于鋰電池硅基負(fù)極材料發(fā)展前景的資料分享給大家。

了解硅基負(fù)極材料是什么

當(dāng)前商業(yè)化的鋰電池負(fù)極材料主要為改性天然石墨和人造石墨，盡管制備技術(shù)已相當(dāng)成熟，但其理論比容量只有372mAh/g，難以滿足市場對大容量鋰離子電池的需求，因此當(dāng)前在加大更高克容量的硅基負(fù)極研發(fā)。

石墨負(fù)極已達(dá)到理論容量天花板,硅是目前負(fù)極材料中比容量最高的，碳基負(fù)極材料理論最大容量是372mAh/g，硅基負(fù)極材料理論最大容量達(dá)4200372mAh/g。但硅基負(fù)極目前成本過高（普通石墨3倍以上，碳基負(fù)極材料3-6w/t，硅基負(fù)極材料13-35w/t）。目前主流的方案是將硅氧和硅碳復(fù)配石墨后再使用，常規(guī)的克容量型號有400、407、420、450、550、650mAh/g。

硅基負(fù)極材料發(fā)展前景

目前鋰電池負(fù)極材料競爭格局趨于穩(wěn)定，需求景氣無憂，新能源汽車市場景氣延續(xù)，預(yù)計(jì) 2022年全球新能源汽車銷量 920 萬輛，其中中國銷量 480 萬輛，對應(yīng)動(dòng)力電池需求全球 450GWh，中國 227GWh。儲(chǔ)能市場潛力巨大，隨著電化學(xué)儲(chǔ)能成本降低，優(yōu)勢凸顯，有望成為新增儲(chǔ)能裝機(jī)主流方向。從需求上看2022 年預(yù)計(jì)負(fù)極材料總需求約 83 萬噸，2025 年需求 183 萬噸，CAGR 達(dá) 30%，需求持續(xù)向好。 預(yù)計(jì)在 2022 年上半年石墨化緊缺情況延續(xù)，下半年部分頭部企業(yè)自有產(chǎn)能釋放后產(chǎn)能緊張將得到一定緩解，全年維持緊平衡。2021 年以來下游企業(yè)積極導(dǎo)入硅負(fù)極應(yīng)用，受 4680 電池催化，硅負(fù)極有望加速放量。硅負(fù)極具備較高壁壘，需要大量研發(fā)和資本投入，頭部廠商布局較早，具有先發(fā)優(yōu)勢，將優(yōu)享技術(shù)和需求紅利。

硅基負(fù)極材料發(fā)展路徑

硅基負(fù)極材料材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多結(jié)構(gòu)多元材料多技術(shù)交叉結(jié)合；納米化、原位包裹工藝，延長壽命；做到產(chǎn)品工藝創(chuàng)新，大力投入設(shè)備與工程技術(shù)研發(fā)，達(dá)到降低能耗從而節(jié)約成本的目的。

硅基負(fù)極材料制備方法工藝

機(jī)械球磨法：機(jī)械球磨法制備的復(fù)合材料顆粒粒度小、各組份分布均勻,而且機(jī)械球磨法制備硅/碳復(fù)合材料具有工藝簡單；優(yōu)點(diǎn)是粒度較小,分布均勻，工藝簡單；缺點(diǎn)是能效高,效率低，一致性較差。（目前已有立磨替代球磨加工法，能很好解決能效高效率低的問題，桂林鴻程立磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量高，能耗低，效率高，分布均勻，是許多廠家淘汰傳統(tǒng)球磨更新?lián)Q代的理想選擇。）

化學(xué)氣相沉積法（CVD)：溶膠凝膠法制備的硅/碳復(fù)合材料中硅材料能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分散,而且制備的復(fù)合材料具有較高的可逆比容量、循環(huán)性能；優(yōu)點(diǎn)是分散性能好,較高的可逆比容量,循環(huán)性能好；缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生團(tuán)聚。

高溫?zé)峤夥ǎ焊邷責(zé)峤夥ㄊ悄壳爸苽涔?碳復(fù)合材料最常用的方法；工藝簡單容易操作,只需將原料置于惰性氣氛下高溫裂解即可,而且易重復(fù)；優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單易產(chǎn)業(yè)化,能較好的緩沖充放電過程中的體積變化；缺點(diǎn)是硅的分散性能較差丁易發(fā)生團(tuán)聚。

硅基負(fù)極材料發(fā)展增長緩慢的原因是

目前國內(nèi)硅碳負(fù)極材料處于成長期，因此很大一部分企業(yè)處于送樣測試階段；

目前國內(nèi)市場使用的硅碳材料性能仍然無法滿足主流鋰電市場；

退坡后的動(dòng)力市場對成本管控趨嚴(yán)。

硅基負(fù)極材料發(fā)展前景展望

硅基負(fù)極材料鋰離子電池在高能量密度發(fā)展的道路上具有廣闊的市場空間。動(dòng)力鋰離子電池的正極使用高鎳三元材料，負(fù)極使用硅基負(fù)極材料。將來，NCM811和NCA將成為動(dòng)力鋰離子電池的主流市場。隨著硅基負(fù)極制備工藝的逐步成熟以及鋰離子電池制造商在高鎳體系上的逐步成熟，硅基負(fù)極材料將在未來迎來更廣闊的市場。硅具有4200mAh/g 的理論克容量，且地球儲(chǔ)量高，結(jié)合了碳材料高電導(dǎo)率、穩(wěn)定性及硅材料高容量優(yōu)點(diǎn)的硅基材料（Si/C、SiO/C）有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ杌?fù)極材料正成為決定未來鋰離子電池負(fù)極材料廠家產(chǎn)品競爭力的重要高地。預(yù)計(jì)隨著下游需求打開，技術(shù)進(jìn)步，高容量硅碳材料價(jià)格會(huì)有很大幅度下滑。硅基材料由于其較高的理論比容量，已成為下一代鋰離子電池負(fù)極材料的理想選擇。