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華為又公佈鋰電池材料方面的新專利，此次涉及鋰電負極材料。
11月15日，國家智慧財產權局披露，公開了矽基負極材料的專利，名稱為《矽基負極材料及其製備方法、電池和終端》。該專利主要解決了矽基材料因膨脹效應過大導致電池迴圈效能低的問題，提高負極的迴圈穩定性。
專利顯示，採用該發明實施矽基負極材料製備的電池相對現有傳統矽氧/碳複合負極材料製備的電池，其迴圈效能得到明顯提升，充滿電狀態時電極片的膨脹率明顯降低，迴圈600次後電芯的膨脹率明顯降低。
此外，高矽氧比矽基顆粒表面導電層的設定可以提高高矽氧比矽基顆粒的電導率，提高含矽基體和矽基顆粒兩種不同矽氧比結構間的介面電導率；同時可以在高矽氧比矽基顆粒表面形成限制層，有效降低脫嵌鋰造成的體積膨脹。
固態電池有望擴大矽基負極的應用
目前商業化的鋰離子電池主要採用石墨作為負極材料，其理論比容量為372mAh/g，而矽基材料的理論比容量高達4200mAh/g，是石墨負極的10倍左右。
不過，矽基負極在充放電過程中體積膨脹率高，其最大體積膨脹率高達300%，遠高於石墨負極的10%~12%，因此，矽基負極迴圈壽命相比石墨負極更低。矽基負極的迴圈壽命為300~500次，遠低於石墨負極的1500次以上。這是目前限制矽基負極大規模使用的瓶頸之一。
近期，固態電池可以說是汽車圈中最熱的話題之一，A股市場上，固態電池相關個股大幅上漲。固態電池產業化全面落地，材料方面首先要攻克。
負極材料也是固態電池的關鍵創新環節之一。目前石墨負極材料的可逆比容量已接近理論比容量372mAh/g。因此為提升鋰電池的能量密度，需開發更高比容量的負極材料。矽基負極理論比容量是石墨的10倍，是目前已知比容量最高的鋰離子電池負極材料。採用矽基負極材料的鋰電池質量能量密度可以提升8%以上，同時每千瓦時電池的成本可以下降至少3%。
另外，固態電池體系可以較好抑制矽負極的缺點，比如在硫化物體系中，電解質具有較高的離子電導率，可以有效促進矽負極極片中離子擴散，可以緩衝矽負極的體積變化。
隨著矽基負極等新型負極材料的技術逐步成熟，其出貨量和市場佔有率也逐步提升。東莞證券援引EVTank資料顯示，以矽基負極為代表的新型負極材料出貨量增長明顯，2023年出貨量已接近6萬噸，在整體負極材料中的出貨量佔比進一步提升至3.4%。
負極材料公司普遍佈局矽基賽道
多家公司看好矽基負極在固態電池領域的應用。
道氏技術在日前的電話會議上表示，矽碳負極有望成為未來固態電池主流的負極應用方案。北京利爾也表示，固態電池對於矽碳負極材料的需求相較於傳統電池將會顯著增加。濱海能源認為，預計未來五年內石墨+矽材料仍是主流路線，隨著能量密度需求的提升，矽的含量會逐步增加。南都電源就表示，公司的固態電池基於超高鎳三元正極和矽碳負極體系。
在產業佈局上，負極材料相關公司在矽基負極都有佈局。
矽寶科技已建成1000噸/年矽碳負極材料中試生產線。翔豐華的碳矽負極目前正在進行客戶配套中試。科達製造表示對矽碳負極技術做了相應的技術儲備。璞泰來在矽碳負極和鋰金屬負極方面進行了積極的佈局。鹿山新材開發了固態鋰電池用矽碳負極功能粘結材料。尚太科技已獲得多件與矽基負極材料等與固態電池相關的發明專利。北京利爾已實現對部分電池廠商矽碳負極材料百公斤級的供貨。上海洗霸今年6月公告擬3.8億元投建均質矽碳負極材料專案。
從行情來看，10月以來，中科電氣漲幅超46%，位居第一，道氏技術、貝特瑞、尚太科技等漲幅超過20%。科達製造、杉杉股份10月以來仍為下跌狀態。
從機構關注度來看，尚太科技、珠海冠宇、璞泰來的關注度較高，均有10家以上機構評級。此外，多隻個股10月以來接受了機構調研，透露矽基負極的佈局進展。
尚太科技接受了2次機構調研，在調研中，公司表示矽碳負極材料作為尚太科技2024年重點研發方向之一，已經組建了成熟的技術團隊，並構建相應中試生產線。
矽寶科技接受了1次調研，公司透露5萬噸/年鋰電池用矽碳負極材料及專用粘合劑專案已完成基礎設施建設，1000噸/年矽碳負極材料中試生產線已在正常生產和穩定供貨。
道氏技術在11月14日接受調研時表示，目前公司矽碳負極已向某固態電池廠小批量出貨，也已送樣太藍、盟古利等主流固態電池廠商。
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責編：謝伊嵐
校對：李凌鋒
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