中國(guó)粉體網(wǎng)訊 進(jìn)入2024下半年,，國(guó)內(nèi)各大手機(jī)廠商紛紛開始預(yù)熱發(fā)布自家新品旗艦手機(jī),。縱觀國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商發(fā)布的手機(jī)可以發(fā)現(xiàn),，每年各大廠商都會(huì)不約而同的升級(jí)手機(jī)的某項(xiàng)或多項(xiàng)功能當(dāng)做宣傳賣點(diǎn),。例如2023年開始普及1.5K分辨率高刷新率的屏幕，2022年開始普及超大底主攝和自研影像芯片等,，再往前諸如雙揚(yáng)聲器、X軸線性馬達(dá),、VC均熱板,、衛(wèi)星通信、電池快充等功能都升級(jí)了個(gè)遍,。而今年手機(jī)升級(jí)的最大賣點(diǎn)是硅碳負(fù)極電池,。
硅碳負(fù)極電池成手機(jī)廠商新寵
國(guó)內(nèi)各大手機(jī)廠商紛紛將目光投向硅碳負(fù)極電池技術(shù)。2023年以來(lái),，榮耀的青海湖電池,、小米的金沙江電池、一加的冰川電池和vivo的藍(lán)海電池等一眾“水系電池”相繼推出,，這些電池在體積沒有較大改變的情況下,，實(shí)現(xiàn)了容量的突破。例如,，小米14 Ultra金沙江電池容量為5300mAh,，相比于上一代提升了300mAh，能量密度也來(lái)到了779Wh/L,，體積還減少了8%,；一加Ace 3 PRO的冰川電池，容量為6100mAh,，比上一代增加了1100mAh,。華為的三折疊手機(jī)Mate XT的電池厚度僅為1.9mm,，電池容量卻做到了5600mAh。
今年剛剛發(fā)布的vivo X200系列手機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)版電池容量5800mAh,，Pro版電池容量6000mAh,。最讓人驚喜的是X200 Pro mini，一款小屏旗艦手機(jī)塞入了5700mAh容量的電池,，重量?jī)H185g,，作為對(duì)比iPhone 16 Pro 199g的重量電池容量?jī)H為3582mAh。
不止vivo,，即將發(fā)布的新機(jī)如小米15系列,、OPPO Find X8系列、榮耀Magic 7系列,、一加13等手機(jī)紛紛跟進(jìn),，開始普及大容量硅碳負(fù)極電池。
硅碳負(fù)極電池的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
（一）高能量密度
硅碳負(fù)極電池相比傳統(tǒng)石墨電池具有顯著的高能量密度優(yōu)勢(shì),。硅的克容量大約是石墨的十倍,。理論上，若將傳統(tǒng)石墨負(fù)極電池全部換成硅材料,，容量會(huì)大幅增長(zhǎng),。然而，由于硅在充電過(guò)程中體積膨脹系數(shù)高,，目前手機(jī)廠商只能在石墨的基礎(chǔ)上添加少量硅,。即便如此，含硅量在5%-6%左右的硅碳負(fù)極電池,，也能讓電池能量密度提升超過(guò)20%,。榮耀新發(fā)布的第三代青海湖電池，硅含量達(dá)到10%,，能量密度實(shí)測(cè)值高達(dá)773Wh/L,。這意味著原本只有5000mAh左右容量的電池，在加入硅碳負(fù)極材料后,，可以增大到6000mAh左右,，且體積還能縮小一些。
（二）低溫性能優(yōu)越
硅碳負(fù)極電池在低溫下具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性,。與石墨負(fù)極材料相比,，硅碳負(fù)極材料能有效改善手機(jī)和電動(dòng)汽車在冬季常見的掉電問(wèn)題。在寒冷的環(huán)境下,，傳統(tǒng)鋰電池的活性會(huì)下降,，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間縮短，甚至無(wú)法正常工作,。而硅碳負(fù)極電池的低溫性能更加優(yōu)異,，能夠在更低的溫度下保持穩(wěn)定的工作狀態(tài),。例如，一些手機(jī)廠商在宣傳產(chǎn)品時(shí),，會(huì)將手機(jī)放在零下幾十?dāng)z氏度的環(huán)境中測(cè)試其耐用性和續(xù)航能力,，這充分展示了硅碳負(fù)極電池在低溫環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于生活在北方地區(qū)的用戶來(lái)說(shuō),，硅碳負(fù)極電池?zé)o疑是一個(gè)福音,。
（三）體積小輕薄
硅碳負(fù)極電池體積小、輕薄的特點(diǎn)使其非常適用于折疊屏手機(jī)等電子設(shè)備,。在硅碳負(fù)極電池出現(xiàn)之前,，若想實(shí)現(xiàn)更高的續(xù)航，往往采用堆積電池的方式,，拿體積換容量,。而當(dāng)需要給其他配置騰空間時(shí)，又不得已犧牲電池容量,。硅碳負(fù)極電池的出現(xiàn)改變了這一局面,，它可以大幅減小體積，使手機(jī)更加輕薄,。例如,，華為發(fā)布的全球商用三折折疊屏手機(jī)Mate XT，采用全新架構(gòu)硅負(fù)極大容量電池,，厚度壓縮至1.9毫米,，容量卻能達(dá)到5600mAh。這為其他器件提供了更多空間,，比如影像模組。同時(shí),，也使得折疊屏手機(jī)在保證續(xù)航的同時(shí),，越來(lái)越輕薄。
硅碳負(fù)極電池制備方法及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
硅碳負(fù)極材料的制備方法主要有物理混合法,、化學(xué)氣相沉積法,、溶膠-凝膠法和水熱法等。物理混合法工藝簡(jiǎn)單,，但材料均勻性較差,；化學(xué)氣相沉積法盡管成本較高，但制備出的材料均勻性好,、性能優(yōu)異,，寧德時(shí)代從中長(zhǎng)期提升能量密度的角度，鼓勵(lì)材料廠商發(fā)展硅碳負(fù)極,，尤其是化學(xué)氣相沉積法,；溶膠-凝膠法可以精確控制材料組成和結(jié)構(gòu),，工藝相對(duì)復(fù)雜,；水熱法在較低溫度下可制備高性能材料,，但對(duì)設(shè)備要求較高,。
目前,，硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)鏈正在快速發(fā)展,，從2023年初到今年9月,，已有超過(guò)40萬(wàn)噸的硅碳負(fù)極材料產(chǎn)能規(guī)劃項(xiàng)目上馬,，涉及的投資金額超過(guò)200億元,。貝特瑞,、杉杉股份,、璞泰來(lái)等頭部廠商皆有布局。硅碳負(fù)極材料已從實(shí)驗(yàn)室階段邁向產(chǎn)業(yè)中試階段,，顯示出巨大的規(guī)�,；a(chǎn)潛力和市場(chǎng)前景。
安徽邦德銳納米級(jí)硅碳負(fù)極材料及漿料導(dǎo)電項(xiàng)目首批產(chǎn)線投產(chǎn),，該項(xiàng)目總投資約60億元,，建成后可年產(chǎn)5萬(wàn)噸納米級(jí)硅碳負(fù)極材料及20萬(wàn)噸配套新型導(dǎo)電劑。
杉杉股份已突破硅基負(fù)極材料前驅(qū)體批量化合成核心技術(shù),，并實(shí)現(xiàn)硅基負(fù)極批量供貨,，且該公司已布局寧波4萬(wàn)噸一體化硅基負(fù)極產(chǎn)能基地，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年下半年陸續(xù)投試產(chǎn),。
貝特瑞目前擁有硅碳負(fù)極產(chǎn)能為5000噸/年,，且該公司還投資50億元建年產(chǎn)4萬(wàn)噸硅基負(fù)極材料項(xiàng)目，一期項(xiàng)目預(yù)計(jì)將會(huì)在2024年陸續(xù)建成投產(chǎn),，預(yù)計(jì)到2028年其將擁有約5萬(wàn)噸/年硅基產(chǎn)能,。
璞泰來(lái)CVD沉積硅碳負(fù)極產(chǎn)品面向消費(fèi)類客戶導(dǎo)入順利，中試線產(chǎn)能已供不應(yīng)求,，正加快推進(jìn)安徽紫宸1.2萬(wàn)噸/年硅基負(fù)極材料項(xiàng)目的產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)度,，預(yù)計(jì)2025年初將形成首批產(chǎn)能。
硅碳負(fù)極電池在動(dòng)力電池領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,。隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)和消費(fèi)者對(duì)續(xù)航里程要求的提高,，對(duì)高能量密度電池材料的需求不斷增加。硅碳負(fù)極材料作為提升電池能量密度的關(guān)鍵材料之一,，市場(chǎng)需求隨之?dāng)U大,。預(yù)計(jì)到2025年，硅碳負(fù)極在圓柱動(dòng)力電池和方形動(dòng)力電池的滲透率將分別達(dá)到35%和20%,，測(cè)算2025年全球電池用硅碳負(fù)極出貨量為20萬(wàn)噸,。
參考來(lái)源：
各大手機(jī)廠商官網(wǎng)，中金研究院，中研網(wǎng)等
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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