采用碳硅材质负极的锂电池为什么难以在实际应用中推广?

2019-11-21      1345 次浏览

被寄予厚望的硅碳负极在规模化应用中似乎遇到了阻滞。据可靠信源显示,第三季度以来,国内电池企业对于硅碳负极材料的采购基本处于停滞状态,硅碳在动力领域的批量应用或将进入缓冲期。


根据调研,从去年下半年开始,采用硅碳负极的锂电池已经有少量已推向高端数码市场。动力电池企业也在抓紧研发,快者已处于中试水平。硅碳负极的规模化应用似乎如箭在弦。


今年上半年,由于国际电池巨头供应紧缺,国内高容量数码电芯市场需求激增,一度呈现供不应求、价格上涨的态势,第一、二季度,数码用硅碳负极需求稳增。动力方面,随着部分车企高镍正极+硅碳负极方案的车型推出,动力型硅碳材料市场也出现了千吨的市场增量。


然而进入第三季度以来,无论是3C数码还是动力领域,国内硅碳材料市场需求出现大幅缩减,几近停滞。市场上仍有少量出货主要是满足电池企业的库存需求,电池厂家基本用回了此前的材料体系。


业内人士普遍认为,硅碳材料需求突然萎缩,原因在于,一方面成本价格较高,硅碳锂电池在下游的推广应用遇阻;另一方面电池在批量生产过程中还存在容量快速衰减等问题,目前应用硅碳产品并真正用好的电池厂家并不多。


硅碳负极在应用中遇阻,在动力领域将进入缓冲期


综合来看,按照国内在2020年实现动力电池能量密度达到300Wh/kg的目标,硅碳动力电池是行业发展的必然趋势,这点毋庸置疑。但如今硅碳材料出货骤减,从一定程度上反映出国内硅碳产品的应用瓶颈,对行业的发展也存在一定警示。


应用短暂遇阻


对于硅碳材料而言,由于数码用量与动力用量不同量级(数码月度需求是十位级,而动力是千位级)。因此硅碳材料市场需求缩减主要表现为动力领域的需求萎缩。


今年上半年有动力电池企业在采购硅碳材料时希望提高其克容量,以期提升最终车型的续航里程。但是经过测试后,由于循环寿命不及预期以及出于安全性能考虑,还是决定用回原来的产品。


另一位业内人士也证实,对于高容量圆柱型动力电池而言,做到2.8Ah的循环寿命要求做到1000次,然而目前批量生产能够达此目标的动力电池企业依旧很少。


另外,较高的材料成本也成为阻碍硅碳材料市场推广的一道关卡。


根据业内测算,硅碳复合材料1Ah比人造石墨高出0.2元,加之需要搭配高镍三元材料以及相匹配的电解液、隔膜等材料,硅碳电池1Ah至少比常规三元电池贵0.5元。如果一辆车搭载3000只18650-3.0Ah电芯,仅材料成本就至少高出4500元。


此外,部分负极材料厂家当下更偏向在传统石墨负极方面进行工艺升级,突破技术瓶颈,进一步提升首次库伦效率,以满足下游客户需求。


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