硅碳負(fù)極材料是以硅作為活性物質(zhì)、碳作為分散基體的一種新型負(fù)極材料。與其它類型的負(fù)極材料相比，硅碳負(fù)極材料具有能量密度高、安全性好、循環(huán)壽命高、快速充放電、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)。隨著生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，硅碳負(fù)極材料的種類逐漸增多，大致可分為硅基-無(wú)定形碳-石墨、硅基-石墨烯、硅基-無(wú)定形碳-碳納米管等以及其他硅碳復(fù)合材料等。
目前，硅碳負(fù)極材料的制備工藝已經(jīng)成熟，大致可分為高溫?zé)峤夥ā⒒瘜W(xué)氣相沉積法、溶膠凝膠法、機(jī)械球磨法等。其中，高溫?zé)峤夥ň哂猩�產(chǎn)流程簡(jiǎn)單、空隙結(jié)構(gòu)大等優(yōu)勢(shì)，但也有硅分散性能差、硅層分布不均勻等缺點(diǎn)；化學(xué)氣相沉積法具有循環(huán)穩(wěn)定強(qiáng)、充放電效率高等優(yōu)點(diǎn)，比較適合工業(yè)化生產(chǎn)；溶膠凝膠法具有分散性能好、可逆比容量高等優(yōu)點(diǎn)，但也有穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)；機(jī)械球磨法具有粒度小、分布均勻、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但也有效率低、能效高等缺點(diǎn)。
現(xiàn)階段，我國(guó)硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為原材料行業(yè)，提供二氧化硅、鋰鹽、石墨、碳合金、無(wú)機(jī)溶劑等；中游主要為硅碳負(fù)極材料生產(chǎn)行業(yè)，負(fù)責(zé)硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)、合成；下游主要為應(yīng)用領(lǐng)域，硅碳負(fù)極材料多應(yīng)用于鋰電池等領(lǐng)域。
近幾年，我國(guó)新能源汽車、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能等行業(yè)快速發(fā)展，鋰電池市場(chǎng)需求逐漸增長(zhǎng)。在此背景下，我國(guó)鋰電池產(chǎn)能規(guī)模逐漸擴(kuò)大，產(chǎn)量有所增長(zhǎng)。根據(jù)鋰電池行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息和行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國(guó)鋰電池總產(chǎn)量超過940GWh，同比增長(zhǎng)了25%。我國(guó)鋰電池市場(chǎng)快速發(fā)展，帶動(dòng)了硅碳負(fù)極材料市場(chǎng)需求逐漸增長(zhǎng)。
硅碳負(fù)極材料具有能量密度高、綜合電化學(xué)性能較優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為主流負(fù)極材料之一。近幾年，硅碳負(fù)極材料生產(chǎn)成本逐漸下降以及配套產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟，市場(chǎng)滲透率逐步提升。在此背景下，我國(guó)硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能規(guī)模逐漸擴(kuò)大，產(chǎn)量有所增長(zhǎng)。2023年，我國(guó)硅碳負(fù)極材料產(chǎn)量已經(jīng)超過1.2萬(wàn)噸。
我國(guó)大型硅碳負(fù)極材料企業(yè)主要有杉杉股份、貝特瑞、翔豐科技、國(guó)軒高科、尚太科技、江西紫宸等。其中，貝特瑞市場(chǎng)占比較大，已經(jīng)成為行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。近幾年，我國(guó)硅碳負(fù)極材料市場(chǎng)快速發(fā)展，企業(yè)不斷提高研發(fā)能力、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)水平，與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平之間的差距逐漸縮小，在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力逐步增強(qiáng)。