全硅负极电池来了！能量密度最高提升四成 哪些负极公司“掺硅”进度领先？

《科创板日报》5月18日讯，继特斯拉、广汽、蔚来等车企之后，高端汽车品牌也向硅基负极电池张开双臂。

2025年起，梅赛德斯－奔驰将在G－Class电动车上搭载一种全新高能量密度电池，采用硅基负极，其能量密度较目前可用的同类电池高出20％－40％。

有知情人士告诉财联社记者，该电池由宁德时代供货，而负极材料供货商则为美国加州初创公司Sila Nanotechnologies（下文简称为“Sila Nano”）。

Sila Nano是谁？该公司由Gene Berdichevsky创立，后者是特斯拉创建初期的第七位员工。早在2019年，戴姆勒便以1．7亿美元入股Sila Nano，同时在其董事会获得一个席位。

Sila Nano对自身的定位为“只做电芯负极材料，不做电芯”，专注研发硅负极材料。不过，与市场所熟知的、将部分石墨替换为硅的硅基电池不同，Sila Nano将负极中的所有石墨100％替换为硅，即“全硅负极材料”。

该负极材料采用纳米微孔结构，可容纳更多锂离子，从而有效提高电芯能量密度，最终可将能量密度提高50％。同时，经过多次充放电循环后，整个结构尺寸变化较小，不会因膨胀而塌陷。

另一方面，据此前数据显示，宁德时代的高镍三元＋硅基负极电芯比能可达304Wh／kg。

从技术及能量密度来看，有Sila Nano与宁德时代在支撑的戴姆勒，或许有望在碳基负极竞赛中领先对手一步——不过，正如文初所述，这一愿景的实现还需待2025年。

目前，占据市场主流的仍旧是“以硅取代部分石墨”的硅基负极技术。

除奔驰之外，特斯拉已将硅基负极应用于Model 3，在人造石墨中加入10％硅，负极容量提升至550mAh／g，单体能量密度达300Wh／kg，同时公司也已明确自产大圆柱电池将采用硅基负极，广汽、蔚来等车企电池也已搭载这一技术；电池企业中，三星SDI、松下也已采用硅基负极。

为何硅基负极电池能获多家青睐？主要原因便是“高能量密度”。

如今，主流石墨负极企业比容量可达355－360mAh／g，接近理论比容量372mAh／g，亟需更高能量密度的新材料来满足技术进步的要求。

因此，理论容量4200mAh／g的硅成为备受看好下一代负极材料。行业一致判断是，兼顾相比石墨更高比容量与更长使用寿命，硅基负极在高端锂电领域将快速迎来规模化应用需求。

过去几年，由于产品售价较高及配套产业链不成熟等原因，硅基负极产业化进展不及预期。

不过去年以来，特斯拉、宁德时代等企业相继开始量产使用硅基负极的动力电池产品，部分负极企业也开始投资建设相关产线。

随着各企业对硅基负极材料产能扩张及下游锂电池的规模导入，上海钢联新能源事业部锂电材料分析师常柯预计，2023年硅基负极材料会有规模级产能释放。天风证券也认为，2023年硅基负极有望迎来放量拐点，渗透率达6．5％，2025年达14％。届时全球硅基负极需求量将达52万吨，市场空间319亿元，2021－2025年复合增速可达135％。

从产业链来看，硅基负极配套材料也有望同步受益，纳米硅粉、补锂剂、硅碳负极粘结剂、碳纳米管导电剂、新型电解液添加剂等产品需求将得到显著催化。中金证券上述报告测算，2025年硅基负极需求增长，有望带动纳米硅粉／补锂剂／碳纳米管导电剂需求分别达到2万／2万／32万吨。

A股公司中：

贝特瑞已新建4万吨硅基负极材料项目，预计2023年12月建成投产；

石大胜华此前在投资互动平台透露，硅基负极材料及添加剂已向客户送样测试，后续持续跟踪客户数据反馈。硅基负极未来市场前景较为广阔，潜在客户有宁德时代、ATL、三星、LG等，4680厂家会作为重中之重；

硅宝科技在互动平台表示，硅基负极相关产品已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货，此外其去年也已与宁德时代前述合作框架协议；

杉杉股份硅基负极包头量产线已开始出货，正在规划新量产基地。且硅基负极已通过领先电池企业测试验证，预计2023年底将在动力电池领域上量；

翔丰华则表示，公司开发的硅基负极材料产品处于中试阶段，已具备产业化条件。后续若有市场需求，将根据客户需求进行相应匹配批量生产。