新年伊始，国内出资美股费用在提高动力电池能量密度的道路上，企业们就现已纷繁“亮剑”。
1月8日，国内出资美股费用国轩高科(002074)初次露脸了210Wh/kg磷酸铁锂电池产品。国轩高科(002074)表达，将磷酸铁锂能量密度提高到210Wh/kg，离不开要害的“高克容量硅负极资料和先进的预锂化技能。”
1月9日，国内出资美股费用蔚来轿车发布了150kWh固态电池产品。据悉，该产品运用了“无机预锂化硅碳负极技能”，其它结合超高镍正极，使得电池能量密度或可到达360Wh/kg。
1月13日，国内出资美股费用智己轿车发布了首款新车。智己轿车表达，新车搭载了公司与宁德年代(300750)共同开发的最前沿电池技能，初次运用了“掺硅补锂技能”，完成电池单体300Wh/kg能量密度。
1月18日，国内出资美股费用广汽集团(02238)泄漏，搭载硅负极电池技能的车型已按方案进入实车测验阶段，产品方案本年上市。
据了解，国内出资美股费用智己轿车的掺硅补锂技能和蔚来轿车介绍的无机预锂化硅碳负极技能并无本质的差异，两者都是运用“硅负极资料+预锂化”技能。
2021年刚初步，国内出资美股费用国轩高科(002074)、宁德年代(300750)、蔚来轿车、智己轿车、广汽集团(02238)等素昧平生地都对硅负极资料、预锂化技能下手，或标明“硅碳负极、预锂化”将正式进入2021年的电池技能比赛之列，并有望在本年敞开工业规模化推广使用。
01为什么是硅负极资料？
从现在状况看来，国内出资美股费用动力电池的能量密度还未杰出处理电动轿车续航的焦虑，一起跟着将来电动轿车智能化功用的浸透，车辆用电仍然较大。
从电池自身看来，国内出资美股费用提高电池能量密度无外乎从正极、负极、电解液、隔阂等几种资料上下功夫。
正极资料现已从磷酸铁锂迭代到NCM333，国内出资美股费用再到NCM523、622、811。假设依照“木桶原理”的短板效应看来，现阶段负极如同成了提高能量密度的“短板”。现在动力电池负极资料遍及运用石墨资料，但是当时石墨负极资料克容量现已做到360mAh/g，靠近372mAh/g的理论克容量，想再提高现已很难，开发新式的锂电负极资料及技能当务之急。
现在业界的遍及一致是，国内出资美股费用硅负极资料是石墨负极资料的锂想代替产品。数据显现，硅资料的理论克容量高达4200mAh/g，远高于石墨资料的372mAh/g，是现在已知能用于负极的资猜中理论克容量最好的资料。
此外，国内出资美股费用其低嵌锂电位、低原子质量、高能量密度，并且硅资料环境友好、储量丰厚、本钱较低一级也给其加分不少。
这么好的资料一向没有使用到电池资猜中，国内出资美股费用天然也有其“短板”。
硅负极资料最杰出的缺陷就是在电化学反响中体积胀大率高达320%，国内出资美股费用远高于现有的石墨资料10%左右的胀大率。极高的胀大和缩短弹性频频产生，会使资料结构的坍毁几率明显加大，一旦这种状况产生就会缩短电池的循环寿数，然后难以满意电动轿车的运用需求。
从现在技能视点看来，国内出资美股费用纯硅负极资料的运用技能瓶颈还没有打破，因此科研人员现在都是测验“掺硅”，经过掺入必定份额的硅负极资料，到达能量密度提高与寿数不衰减的某种平稳。
02硅负极资料更需“补锂”
硅负极的第二个“短板”是首充功率低(65%-85%)。研究显现，国内出资美股费用在锂离子电池初次充电过程中，有机电解液会在负极外表复原分化，构成固体电解质相界面(SEI)膜，不可逆地耗费很多来自正极的锂离子，构成初次循环的库仑功率(ICE)偏低，降低了锂离子电池的容量和能量密度。研究发觉，现有的石墨资料有5%~10%的初次不可逆锂损耗，而硅资料的外表积高于石墨，初次锂不可逆损耗达15%~35%。
“预锂化”正是经过对负极或正极资料提早进行“补锂”，国内出资美股费用以抵消构成SEI膜所构成的不可逆锂损耗，从而确保电池的总容量和能量密度。
不过，国内出资美股费用“补锂”并不简略。“预锂化技能开发了很多年，难度比较大，”国轩高科(002074)工程研究总院常务副院长徐兴无向电池我国说明称，“由于锂金属是最生动的金属之一，空气中的微量水分，都或许引发锂金属的平息甚至爆破，所以，业界针对预锂技能多停留在实验室阶段。”
可以看出，国内出资美股费用无论是掺硅，還是补锂，技能难度都不小，这仍是现在硅负极资料一向较少使用到电池中的要害原因。
不过，国内出资美股费用本年年初，国轩高科(002074)、蔚来轿车、智己轿车素昧平生地发布根据硅负极资料的电池或车型，或标明现在业界或部分企业现已在硅负极/预锂化技能方面有所打破，立刻跨过规模化使用的要害门槛。
值得注意的是，国内出资美股费用即便是上述几家企业，各自根据硅负极资料(掺硅)和预锂化产品的电池产品上市或装车仍需求“等一等”。
国轩高科(002074)泄漏，国内出资美股费用根据硅负极和预锂化技能的210Wh/kg磷酸铁锂电池估量会很快投产；蔚来轿车表达，“无机预锂化硅碳负极技能”半固态电池将于2022年四季度初步装车；智己轿车表达，搭载“掺硅补锂”电池的车辆有望在本年年底上市。在小编看来，“掺硅补锂”电池仍然是“期货”，需求等候一段时间，本年或许只会有部分产品上市，估量下一年会规模化上市使用。
03销售市场时机初现工业链企业已跃跃欲试
新技能的诞生及使用往往意味着新销售市场的翻开。
在硅负极资料方面，国内出资美股费用近些年现已有不少负极资料企业在进行技能储备和产能实验布局。
据悉，国内出资美股费用现在国内只要贝特瑞具有批量出产硅负极资料的才能。调研数据显现，现在贝特瑞硅负极资料年产能约为3000吨，产品要害供应宁德年代(300750)和松下电池。
其它，国内出资美股费用翔丰华、硅宝科技(300019)、杉杉股份(600884)、中科电气(300035)也现已建设了硅负极资猜中试线，但大都仍处于前期技能验证阶段，没有大批量出产。
事实上，国内出资美股费用产能有限，技能仍然待完善也标明硅负极资料在本钱上仍然较为贵重，针对大都电池来说并不可取。将来一段时间内，技能较为老练的石墨负极资料仍然将是干流。
此外，国内出资美股费用从预锂化技能上看来，包括宁德年代(300750)、国轩高科(002074)、万向一二三、微宏动力、天津巴莫等很多工业链企业也在活跃布局。从申请专利上看来，现在宁德年代(300750)在这一范畴的专利数量最多，智己轿车搭载的“掺硅补锂”电池正是来自宁德年代(300750)。但国轩高科(002074)表达，其自研的预锂化技能，使得预锂化技能可以真实进行大规模的出产使用，标明其在这一技能上也现已有重大打破。
一个新技能从提出到使用，国内出资美股费用还需求整个工业链的协同推动，估量掺硅补锂技能的规模化落地使用也将带动资料、设备、制作等多个环节的协同推动，也给整个工业链带来时机，一起更需求工业链协同去降低本钱、不断完善技能。