2025年,頭部電池企業(yè)開始啟動新型硅碳材料在動力電池方面的大規(guī)模測試與驗證。
2025年,新型硅碳(多孔硅碳/CVD硅碳)負極材料產(chǎn)業(yè)化醞釀“變天”。
在消費電子領域,3C市場率先掀起應用熱潮,眾多高端手機品牌為突破續(xù)航瓶頸,紛紛將新型硅碳負極納入供應鏈。
高工鋰電獲悉,2025年初中國市場新型硅碳月出貨量(按硅粉計)已突破10噸,這一數(shù)字背后,是消費電子對更高能量密度的迫切需求,當折疊屏、5G、高刷新率等功能持續(xù)消耗電量,傳統(tǒng)石墨負極的性能天花板已難以滿足高端機型需求,新型硅碳憑借遠超石墨的比容量,成為解決續(xù)航焦慮的核心方案。
電動工具領域也在悄然切換賽道,新型硅碳憑借更高能量密度與循環(huán)壽命,加速替代傳統(tǒng)硅碳與硅氧材料,重構小型動力電源的性能標準。
動力領域的變革同樣迅猛。隨著46系大圓柱電池進入規(guī)?;瘧霉拯c,其對負極材料的適配性提出更高要求,大圓柱電池追求極致能量密度與結構穩(wěn)定性,而傳統(tǒng)球磨法硅碳負極因膨脹控制不足,難以通過循環(huán)壽命測試。
與此同時,海外高端市場對“高鎳+硅碳”方形電池的需求激增,國際車企對續(xù)航超1000公里的電動車型規(guī)劃,正倒逼供應鏈加速新型硅碳的驗證與導入。
據(jù)悉,頭部電池企業(yè)已啟動新型硅碳材料在動力電池方面的大規(guī)模測試與驗證。
供給端破冰,技術迭代與成本下探“雙輪驅動”
新型硅碳的產(chǎn)業(yè)化東風,源自供給端技術迭代與成本下探的雙重突破。
在材料制備層面,多孔碳路線的革新堪稱關鍵一躍。早期生物質(zhì)基多孔碳因原料來源分散、批次一致性差,成為性能穩(wěn)定的瓶頸。如今行業(yè)主流轉向樹脂基制備工藝,通過可控合成技術,不僅顯著提升了多孔碳的孔徑均勻性與導電網(wǎng)絡穩(wěn)定性,更讓硅顆粒的分散性與界面結合力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
量產(chǎn)工藝的進步同步釋放潛力。小圓柱型電池中,新型硅碳復配比例已超20%,推動硅基復合材料比容量首次突破600mAh/g,這意味著電池能量密度可提升20%-30%,徹底打破高容量與長壽命不可兼得的行業(yè)悖論。
成本端的下行也在為規(guī)?;伮贰:诵脑瞎柰闅怏w價格從2024年初的超30萬元/噸,跌至2025年初的不足10萬元/噸,降幅達66%;生物質(zhì)多孔碳價格普遍低于15萬元/噸,以生物質(zhì)多孔硅技術路線測算,單噸原料成本降幅超13萬元,降幅超20%。
高工產(chǎn)研預測,隨著工藝優(yōu)化與產(chǎn)能爬坡,新型硅碳大規(guī)模量產(chǎn)后成本僅略高于傳統(tǒng)硅碳與一代硅氧,2030年市場占比有望超75%,成為市場主流。
杉杉科技突破膨脹難題,筑牢技術壁壘
在這場技術突圍戰(zhàn)中,負極龍頭杉杉科技展現(xiàn)出領跑者姿態(tài)。
針對硅材料充放電時體積膨脹300%的核心難題,其獨創(chuàng)的氣相納米化技術將硅顆粒尺寸控制在納米級,搭配流態(tài)化碳包覆工藝,在硅表面構建出兼具導電性與緩沖作用的三維網(wǎng)絡“納米級鎧甲”,不僅抑制了結構崩塌,更打通了鋰離子傳輸?shù)摹案咚偻ǖ馈保巩a(chǎn)品在能量密度與循環(huán)壽命之間實現(xiàn)完美平衡。
據(jù)悉,杉杉科技自主開發(fā)的一款長循環(huán)硅碳產(chǎn)品具備高容量、高首效和長循環(huán)的特性,與超充石墨搭配混合使用可達2000圈。
其技術落地成果已在市場驗證中嶄露頭角。高容量、高首效硅碳負極已批量供貨頭部鋰電企業(yè),產(chǎn)品在循環(huán)性能與能量密度平衡上表現(xiàn)突出,已成功導入頭部動力電池企業(yè),并在消費電子企業(yè)的評測中取得領先。
此外,杉杉科技還自主開發(fā)了高性能耐壓型硅碳,通過原材料優(yōu)化,實現(xiàn)高性價比、高能量密度雙重優(yōu)勢,將進一步硅碳在動力電池領域的產(chǎn)業(yè)化應用。這兩款產(chǎn)品都已于2025年初開始試產(chǎn)。
產(chǎn)能布局上,杉杉科技更是先人一步。當行業(yè)還在探索量產(chǎn)路徑時,其寧波4萬噸一體化硅基負極基地一期已投產(chǎn),成為行業(yè)內(nèi)最先落地的硅碳負極有效產(chǎn)能之一。
通過原材料自主改性與工藝閉環(huán)控制,其正加速實現(xiàn)“高性能+低成本”的雙重目標,構筑起“技術+產(chǎn)能”的雙重護城河。
搶占固態(tài)電池先機,專利與評測體系“雙保險”
硅基負極的終極戰(zhàn)場,是即將爆發(fā)的固態(tài)電池時代。
作為下一代電池核心材料,硅碳負極與固態(tài)電解質(zhì)的界面相容性優(yōu)勢顯著,可有效減少副反應,提升電池安全性與能量密度,成為固態(tài)電池商業(yè)化的關鍵拼圖。
GGII預測,2025年全球固態(tài)電池裝機量將突破15GWh,2030年市場規(guī)模達千億美元,而杉杉科技的布局恰好踩中這一戰(zhàn)略節(jié)點。
截至2024年底,杉杉科技已手握334項授權專利,其中硅基材料相關專利超百件,近半已授權,另有10項PCT國際專利布局美歐日韓,構建起全球知識產(chǎn)權壁壘。2025年初新增的六項發(fā)明專利中,兩項直指硅碳負極核心技術,進一步鞏固專利護城河。
更值得關注的是,杉杉科技自主搭建的固態(tài)電池負極材料評測體系,正加速新型材料的研發(fā)迭代,確保產(chǎn)品迭代速度領先行業(yè),提前鎖定下一代競爭制高點。
結語
從消費電子到動力電池,從液態(tài)電池到固態(tài)電池,新型硅碳負極的“變天”不僅是材料技術的升級,更是產(chǎn)業(yè)話語權的重構。
杉杉科技以二十年硅基材料積淀,在技術突破、量產(chǎn)能力、專利布局上建立起多維優(yōu)勢,其每一步落子都精準呼應行業(yè)痛點,用納米化技術破解膨脹難題,用樹脂基路線提升材料一致性,用超級工廠降低成本,用固態(tài)電池評測體系卡位未來。
當2025年成為新型硅碳產(chǎn)業(yè)化的元年,這場由技術與資本驅動的變革才剛剛開始。對于杉杉科技而言,真正的挑戰(zhàn)或許在于如何在產(chǎn)能擴張中維持技術領先,在成本競爭中守住性能優(yōu)勢。
但可以確定的是,在下一代電池負極的制高點上,這家中國企業(yè)已占據(jù)有利地形,而其故事,正是中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈從跟跑到領跑的一個縮影。
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