وباختراق 300 واط ساعة/كجم، تسارع تصنيع أنود السيليكون والكربون

ك a أداة قوية ل اختراق من خلال أغلال البطارية الطاقة الكثافة, التصنيع عملية القائمة على السيليكون السالبة القطب المواد تتسارع. حتى الآن , العديد السيارات الشركات بما في ذلك Tesla, BYD, NIO, SAIC Zhiji, GAC Aion, Mercedes-Benz, و Zeekr have بالفعل بدأت أو جاري على تثبيت البطاريات المعتمدة على السيليكون القطب السالب الطاقة . الشركات المصنعة البطاريات الرائدة مثل CATL, EVE الطاقة, و Guoxuan High-tech قامت أيضًا بنشر s منتجات قائمة على السيليكون سلبية القطب الطاقة البطارية .

"قائم على السيليكون سلبي القطب هو الجديد نوع من سلبي القطب المواد الأكثر المرجح أن يتم استخدامها على أ كبير مقياس في المستقبل٪ 2c و التطبيق الخاص به يصبح أ ساحة معركة من أجل البطارية الأداء التمايز." الصناعة المنظمات تحليل أن هذا متوقع أن بواسطة 2025, الطلب العالمي على السيليكون السلبي القطب المواد المتوقع الوصول 200,000 طن, من التي معدل الاختراق في المستهلك البطاريات المتوقع الوصول 50%, الموافق إلى أ الطلب من حول 70,000 طن; نسبة الاختراق في اسطواني و مربع طاقة بطاريات سوف تصل 35% و 20% على التوالي, الموافق إلى a الطلب حوالي 130,000 طن.

كما المصب الكهرباء المركبات الشركات مواصلة لزيادة متطلباتهم ل الطاقة البطارية الطاقة الكثافة, شمال شرق الأوراق المالية تعتقد أن الانتقال من ليثيوم بطارية سلبي قطب مواد من الجرافيت أنظمة إلى سالب أقطاب كهربائية سيليكون سوف يكون المستقبل الاتجاه للتحديثات التكنولوجية. في المستقبل, النظام من السيليكون السالب الأقطاب الكهربائية المتحدة مع النيكل العالي الثلاثي المواد قد تصبح واحدة من التيار التنمية الاتجاهات, و التصنيع من السيليكون -مبني سلبي أقطاب كهربائية حول إلى يأتي.

01

البطارية القادة أكثر تفاؤلاً حول التكنولوجيا الطريق

أداء المواد القائمة على السيليكون ممتاز للغاية, و إنهم يستطيعون الإنجاز a "البعد التخفيض الهجوم" على التيار التيار الجرافيت المواد . نظريًا, السعة المحددة للجرافيت السالب القطب المواد 372 مللي أمبير/g, و ال الفعلي منتج المنتجات قد وصل 360mAh/g, الذي اقترب من النظري الحد الأقصى القيمة و أساسًا وصل الحد المستوى من التصنيع. نظري جرام سعة من السيليكون سلبي القطب يمكن أن عالي مثل 4200 مللي أمبير/g, وهو أكثر من 10 مرات هذا من مواد الجرافيت .

في الحاضر, العديد من الشركات طورت بطاريات مع طاقة كثافات تتجاوز 300Wh/kg, على وجه التحديد لأنهم يستخدمون مجموعة من عالية نيكل و سيليكون سلبي قطب مواد. For example, the مطعم بالسيليكون ليثيوم مكمل بطارية من CATL مستخدمة في SAIC Zhiji يحتوي على a خلية طاقة كثافة أكثر من 300Wh/kg; NIO تم إصدارها a 150kWh بطارية حزمة التي الاستخدامات غير العضوية الليثيوم المسبق سيليكون-كربون سلبي قطب تقنية, مع a الخلية الطاقة الكثافة 360Wh/kg.

وفقًا ل الصناعة المطلعون, القائم على السيليكون السالب القطب المواد أساسًا تشمل اثنان تقنية الاتجاهات: السيليكون-كربون و أكسجين السيليكون. حاليًا, أكسجين السيليكون التكنولوجيا ناضجة ولكن لديها a منخفض أعلى حد, " القيود الرئيسية هي الأول الشحن و التفريغ الكفاءة و الطاقة الكثافة ( الحد العلوي من جرام السعة هو نسبيًا منخفض)", and silicon-carbon السالب القطب مع عالي أول الكفاءة هو الخيار المتوسط- و الطويل المدى للبطارية المصانع.

ومع ذلك،, سيليكون-كربون سلبي أقطاب كهربائية أيضًا لديها عيوب كبيرة توسع و ضعيفة دورة أداء. إنه هو مفهوم أن بسبب المادة خصائص الأقطاب السيليكون-الكربون السالبة , سوف تتوسع و تتقلص أثناء الشحن و التفريغ العملية, و الحد الأقصى الحجم التمدد المعدل is as عالية as 300%, والتي هي كثير أعلى من 10-12% من الجرافيت الأقطاب السالبة. في الإضافة, ال الحالي عام دورة الحياة من السيليكون-الكربون السالب الأقطاب الكهربائية هو 300-500 مرات, بينما الدورة الحياة من الاصطناعي الجرافيت السالب الأقطاب الكهربائية يمكن يتجاوز 3,000 مرات. يؤثر هذا أيضًا على عملية التصنيع للأقطاب السيليكون-الكربون السالبة .

الصناعة كانت تسعى لتحقيق اختراقات تكنولوجية. Tianfeng Securities أشارت إلى أن بسبب ل تناسق أفضل, التوسع معدل مسامي سيليكون-كربون مواد مركبة محضرة بواسطة كيميائية بخار ترسب (CVD) هي أقل, و الدورة المقابلة الأداء تم أيضاً تحسين بشكل كبير. "من منظور تحسين الطاقة الكثافة في المتوسط و الطويل المدى, CATL يشجع المواد المصنعين على التطوير سيليكون-كربون سلبي أقطاب, خاصة كيميائي بخار ترسيب طرق,"قال   الوكالة .

من بالطبع, بسبب نسبيا المعقدة العملية التكنولوجيا من الأمراض القلبية الوعائية ترسيب من السيليكون-الكربون السالبة القطب المواد, عالية المتطلبات من المنتج الاستقرار% 2ج و الحقيقة التي المواد الخام لم يتم بعد إنتاجها بكميات كبيرة, it has a عالية عتبة و تكلفة.

02

الإنتاج الضخم هو التسارع

في الحاضر, العديد من المصنعين المواد يتزايدون %3 استثماراتهم في السيليكون-الكربون الأنود المشاريع. وفقًا ل غير مكتملة إحصائيات من الصناعة المنظمات, من بداية من 2023 إلى سبتمبر هذا العام, أكثر من 400,000 طن من السيليكون-الكربون الأنود المواد الإنتاج القدرة التخطيط المشاريع كانت إطلاق, تتضمن استثمارات أكثر من 20 مليار يوان. الشركات المصنعة الرائدة مثل B&T, Shanshan Co., Ltd ., and Putailai لديهم كل وضعوا خطط.

في سبتمبر 15, الدفعة الأولى من خطوط الإنتاج آنهوي بوندروي مقياس النانو السيليكون-الكربون الأنود المواد و الملاط الموصل المشروع تم وضع في الإنتاج. تم الإفادة أن إجمالي استثمار المشروع هو حوالي 6 مليار يوان. بعد الانتهاء, يمكن إنتاج 50% 2c000 طن من مقياس النانو سيليكون-كربون أنود مواد و 200,000 طن من داعم جديد موصل وكلاء سنويًا.

وفقًا ل البطارية الصين, Shanshan Co., Ltd., a الرائدة السلبية القطب المواد الشركة, حققت اختراقات في الأساس التكنولوجيا من الكتلة التوليف من القائم على السيليكون السالب القطب المواد السلائف and المحققة الكتلة توريد من القائم على السيليكون السلبي الأقطاب الكهربائية. الشركة لديها أيضًا بني أ 40,000-طن متكامل مبني على السيليكون سلبي قطب إنتاج سعة قاعدة في نينغبو, و المرحلة الأولى من المشروع المتوقع أن يكون وضع في المحاكمة الإنتاج في الثاني النصف من هذا العام.

أخرى مادة قائد , BYD بطارية, حاليًا تحتوي على a سيليكون-كربون سلبي القطب إنتاج سعة 5,000 طن/year, و الشركة قامت أيضًا بإستثمار 5 مليار يوان لبناء مشروع مع إنتاج سنوي 40,000 طن من القائم على السيليكون السالب القطب المواد . المرحلة الأولى من المشروع المتوقع أن يكتمل و وضع في الإنتاج في 2024. إنه هو المتوقع ذلك بحلول 2028 سيكون أ قائم على السيليكون إنتاج قدرة حوالي 50٪ 2c000 طن٪ 2 سنة.

وفقًا ل Putailai, الشركة's CVD المودعة السيليكون-الكربون الأنود المنتجات يتم تقديمها بسلاسة إلى المستهلك العملاء , and الطيار الخط القدرة في باختصار العرض. الشركة هي تسريع البناء من القدرة من آنهوي Zichen٪ 27s 12٪ 2c000 طن٪ 2fyear الأنود المواد المعتمدة على السيليكون المشروع, و هو المتوقع أن الدفعة الأولى من الإنتاج القدرة سوف يتم تشكيلها في أوائل 2025.

في إضافة, داو تكنولوجيا كشفت أن أكسجين-سيليكون سلبي قطب مواد و جديد طور غاز سيليكون-كربون سلبي قطب مواد تم تم إرسال ل التقييم و تم الاعتراف بها من قبل بعض العملاء. Zhongke Electric الكشف عنها أن السيليكون-الكربون السالب القطب قد أكمل الطيار الإنتاج خط, و بعض المنتجات تم إرسالها إلى العملاء من أجل الاختبار و التعرف عليها. Xiangfenghua قال أن السيليكون-كربون السالب القطب المواد المنتجات المطورة بواسطة شركتها هي في المرحلة الرائدة و تمتلك الشروط ل التصنيع. Binhai Energy كشفت عن أن منتجاتها السيليكون-كربون قد أكملت التصميم من نطاق اختبار الشروط.

الصناعة هي بشكل عام متفائلة حول التطبيق آفاق السيليكون-كربون الأنودات. في عرض من الصناعة المطلعون, مع التحسين المستمر سيليكون-كربون أنود عملية تكنولوجيا, التطوير المستمر و تخفيض التكلفة المواد الخام, و مزيد من الاستكشاف ل خلط نسبة السيليكون -كربون أنودات, سيليكون-كربون أنود منتجات سوف تستمر للتوسع في مجال الطاقة البطاريات في المستقبل, و CVD تودع سيليكون -الكربون الأنودات سوف أيضًا تظهر براعة , المساعدة على الاستمرار تحسين أداء الطاقة البطاريات.