被寄予厚望的硅碳負(fù)極在規(guī)模化應(yīng)用中似乎遇到了阻滯。據(jù)可靠信源顯示，第三季度以來，國內(nèi)電池企業(yè)對于硅碳負(fù)極材料的采購基本處于停滯狀態(tài)，硅碳在動(dòng)力電池領(lǐng)域的批量應(yīng)用或?qū)⑦M(jìn)入緩沖期。

根據(jù)調(diào)研，從去年下半年開始，采用硅碳負(fù)極的鋰電池已經(jīng)有少量已推向高端數(shù)碼市場。動(dòng)力電池企業(yè)也在抓緊研發(fā)，快者已處于中試水平。硅碳負(fù)極的規(guī)模化應(yīng)用似乎如箭在弦。

今年上半年，由于國際電池巨頭供應(yīng)緊缺，國內(nèi)高容量數(shù)碼電芯市場需求激增，一度呈現(xiàn)供不應(yīng)求、價(jià)格上漲的態(tài)勢，第一、二季度，數(shù)碼用硅碳負(fù)極需求穩(wěn)增。動(dòng)力電池方面，隨著部分車企“高鎳正極+硅碳負(fù)極”方案的車型推出，動(dòng)力型硅碳材料市場也出現(xiàn)了千噸的市場增量。

然而進(jìn)入第三季度以來，無論是3C數(shù)碼還是動(dòng)力電池領(lǐng)域，國內(nèi)硅碳材料市場需求出現(xiàn)大幅縮減，幾近停滯。市場上仍有少量出貨主要是滿足電池企業(yè)的庫存需求，電池廠家基本用回了此前的材料體系。

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，硅碳材料需求突然萎縮，原因在于，一方面成本價(jià)格較高，硅碳鋰電池在下游的推廣應(yīng)用遇阻；另一方面電池在批量生產(chǎn)過程中還存在容量快速衰減等問題，目前應(yīng)用硅碳產(chǎn)品并真正用好的電池廠家并不多。

綜合來看，按照國內(nèi)在2020年實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池能量密度達(dá)到300Wh/kg的目標(biāo)，硅碳動(dòng)力電池是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這點(diǎn)毋庸置疑。但如今硅碳材料出貨驟減，從一定程度上反映出國內(nèi)硅碳產(chǎn)品的應(yīng)用瓶頸，對行業(yè)的發(fā)展也存在一定警示。

應(yīng)用短暫遇阻

對于硅碳材料而言，由于數(shù)碼用量與動(dòng)力用量不同量級(jí)(數(shù)碼月度需求是十位級(jí)，而動(dòng)力是千位級(jí))。因此硅碳材料市場需求縮減主要表現(xiàn)為動(dòng)力領(lǐng)域的需求萎縮。

高工鋰電了解到，今年上半年有動(dòng)力電池企業(yè)在采購硅碳材料時(shí)希望提高其克容量，以期提升最終車型的續(xù)航里程。但是經(jīng)過測試后，由于循環(huán)壽命不及預(yù)期以及出于安全性能考慮，還是決定用回原來的產(chǎn)品。

另一位業(yè)內(nèi)人士也證實(shí)，對于高容量圓柱型動(dòng)力電池而言，做到2.8Ah的循環(huán)壽命要求做到1000次，然而目前批量生產(chǎn)能夠達(dá)此目標(biāo)的動(dòng)力電池企業(yè)依舊很少。

另外，較高的材料成本也成為阻礙硅碳材料市場推廣的一道關(guān)卡。

根據(jù)業(yè)內(nèi)測算，硅碳復(fù)合材料1Ah比人造石墨高出0.2元，加之需要搭配高鎳三元材料以及相匹配的電解液、隔膜等材料，硅碳電池1Ah至少比常規(guī)三元電池貴0.5元。如果一輛車搭載3000只18650-3.0Ah電芯，僅材料成本就至少高出4500元。

此外，部分負(fù)極材料廠家當(dāng)下更偏向在傳統(tǒng)石墨負(fù)極方面進(jìn)行工藝升級(jí)，突破技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步提升首次庫倫效率，以滿足下游客戶需求。

一位負(fù)極材料業(yè)內(nèi)人士表示，石墨的循環(huán)性及安全性均非常優(yōu)異，石墨負(fù)極材料里面深層次的技術(shù)挖掘潛力還很大，將首效提高至95%甚至是97%，這對于負(fù)極材料廠家而言，當(dāng)中依舊有很大的進(jìn)步空間。硅碳負(fù)極要成為主流仍需較長一段時(shí)間。

硅碳的不可逆趨勢

按照國內(nèi)在2020年實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池能量密度達(dá)到300Wh/kg的目標(biāo)，對于負(fù)極材料而言，采用傳統(tǒng)的石墨幾乎是不可能完成的任務(wù)，因此硅碳材料應(yīng)用是必然出路。

目前，包括正拓能源、斯諾、杉杉、星城石墨、湖州創(chuàng)亞等主流負(fù)極材料企業(yè)都在積極響應(yīng)，紛紛擴(kuò)大硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能。其中，正拓能源、BTR已率先實(shí)現(xiàn)批量供應(yīng)。

事實(shí)上，在負(fù)極材料領(lǐng)域，做出硅碳復(fù)合負(fù)極材料并不難，但批量生產(chǎn)出電化學(xué)性能優(yōu)良的復(fù)合材料則非常難。而制約硅碳負(fù)極大規(guī)模應(yīng)用的問題主要集中在三個(gè)方面：一是硅碳復(fù)合材料的電極膨脹率較高；二是硅碳負(fù)極材料的循環(huán)性和庫侖效率相對較低；三是成本較高。

對于硅碳負(fù)極材料的市場應(yīng)用遇阻，主流負(fù)極廠家的一致態(tài)度是，硅碳電池是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，但從技術(shù)瓶頸突破到終端下游接受，還需要一段時(shí)間，預(yù)計(jì)要2019年市場應(yīng)用才能爆發(fā)，材料企業(yè)當(dāng)前還需繼續(xù)練就內(nèi)功。

電池領(lǐng)域，比亞迪、寧德時(shí)代、天津力神、比克、萬向A123、國軒高科、微宏動(dòng)力等動(dòng)力電池企業(yè)正在加快對硅碳負(fù)極體系的研發(fā)和試生產(chǎn)。

值得一提的是，當(dāng)前電池企業(yè)也在積極尋求用好硅碳負(fù)極的解決方案，其中預(yù)補(bǔ)鋰工藝的嘗試應(yīng)用，就有望解決硅碳負(fù)極首次庫倫效率較低的問題。通過補(bǔ)鋰設(shè)備直接向負(fù)極極片噴涂金屬鋰粉的方式進(jìn)行補(bǔ)鋰，補(bǔ)充負(fù)極在首次充電過程中不可逆的容量損失，以此提升首次庫倫效率。

由于預(yù)補(bǔ)鋰工藝對于安全性控制保障以及技術(shù)要求較高，目前預(yù)補(bǔ)鋰工藝應(yīng)用仍處于起步階段，隨著該工藝的成熟應(yīng)用將有望推動(dòng)硅碳負(fù)極材料的規(guī)模化應(yīng)用。