時(shí)間：2025-05-30 來源：高工鋰電
硅碳負(fù)極賽道的競速，正悄然轉(zhuǎn)換節(jié)奏。
2025年CIBF上傳遞出的明確信號(hào)是，行業(yè)已告別單純追求比容量等性能指標(biāo)的“上半場”，正式進(jìn)入考驗(yàn)大規(guī)模量產(chǎn)穩(wěn)定性與一致性的“下半場”。
性能突破之后，誰能穩(wěn)定、可靠地把產(chǎn)品造出來，成了新的決勝點(diǎn)。
產(chǎn)業(yè)共識(shí)：性能達(dá)標(biāo)，工藝精進(jìn)
CIBF展會(huì)期間，業(yè)界展示了硅基負(fù)極的多項(xiàng)共同進(jìn)展。
首先在核心指標(biāo)上，硅碳負(fù)極比容量普遍超過2000mAh/g，達(dá)到了硅理論比容量（4200mAh/g）的近一半。
研究指出，當(dāng)硅碳材料比容量達(dá)到2200mAh/g以上時(shí)，便可能支持能量密度超過400Wh/kg的電池體系。
其次，摻硅比例穩(wěn)步提高，消費(fèi)電子（手機(jī)）領(lǐng)域今年的目標(biāo)是15%，對(duì)應(yīng)300Wh/kg的能量密度。
有硅碳企業(yè)已能實(shí)現(xiàn)最高20%的摻硅比例，部分大容量電池試驗(yàn)的摻硅比例接近50%。同時(shí)，極片膨脹率已可控制在22%以下。
生產(chǎn)能力方面，多家企業(yè)已引入百公斤級(jí)流化床設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證，為年產(chǎn)百噸、千噸級(jí)產(chǎn)線的投放做準(zhǔn)備，200公斤級(jí)設(shè)備也進(jìn)入試驗(yàn)階段。
供應(yīng)鏈整合趨勢明顯，部分企業(yè)通過綁定上游硅烷氣產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)就近配套，以推動(dòng)量產(chǎn)進(jìn)程。
產(chǎn)業(yè)的積極進(jìn)展推動(dòng)了資本投入和產(chǎn)能擴(kuò)張。據(jù)高工鋰電不完全統(tǒng)計(jì)，今年1至5月，硅基負(fù)極領(lǐng)域的規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模接近40萬噸（含兩個(gè)多孔碳項(xiàng)目），涉及投資金額超過350億元人民幣。
支撐這一輪擴(kuò)張的是明確的應(yīng)用端需求。
消費(fèi)電子依然是當(dāng)前硅碳技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域。榮耀最新發(fā)布的“青海湖電池3.0”采用硅含量超10%的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)8000mAh容量和821Wh/L的能量密度。市場傳聞蘋果iPhone 17 Air系列可能采用硅碳負(fù)極，進(jìn)一步提振了市場預(yù)期。
此外，高端動(dòng)力大圓柱電池和航空動(dòng)力電池（如eVTOL）被視為硅碳負(fù)極未來的重要增長驅(qū)動(dòng)力。
面向動(dòng)力領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，硅碳負(fù)極的整體迭代方向包括：需提高摻硅比例，同時(shí)通過包覆等技術(shù)降低內(nèi)阻、提升快充性能，并有效控制高摻硅下的膨脹。
動(dòng)力領(lǐng)域硅碳負(fù)極，目前已有技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)超過250Wh/kg比容量和6C快充的兼顧。
航空動(dòng)力電池方面，基于硅碳已可實(shí)現(xiàn)1000圈循環(huán)壽命、同時(shí)通過200攝氏度熱箱穿刺測試，并支持12C大倍率持續(xù)放電，為百公斤級(jí)載重飛行提供支持。
基于以上進(jìn)展與擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，硅碳負(fù)極（氣相法）的降本目標(biāo)也日益清晰，產(chǎn)業(yè)界正錨定以10萬元/噸作為目標(biāo)價(jià)位。
分歧與挑戰(zhàn)：路線之爭，量產(chǎn)之困
共識(shí)之下，硅碳產(chǎn)業(yè)內(nèi)部在技術(shù)路線選擇和量產(chǎn)實(shí)踐中也仍存在分歧與挑戰(zhàn)。
其一，受到上市企業(yè)入局競逐的影響，碳骨架正成為硅碳負(fù)極產(chǎn)品差異化的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
整體技術(shù)路線中，無論是生物質(zhì)基還是樹脂基，多數(shù)企業(yè)采用基于碳化活化的方式制備多孔碳。
而近期介孔碳則作為一條新路線被提出，并受到上海洗霸、寧德新能源等押注。其采用化學(xué)自組裝的“自下而上”合成方法，可支撐多孔碳尺寸均一，整體可控性強(qiáng)?；诖耍行蚬杼肌拍畋惶岢龅靡詫?shí)現(xiàn)，通過分散應(yīng)力達(dá)到高循環(huán)穩(wěn)定性。
此外，介孔碳的潛在應(yīng)用領(lǐng)域還包括導(dǎo)電漿料，對(duì)標(biāo)碳納米管。有企業(yè)表示，介孔碳改性后作為導(dǎo)電漿料，與碳納米管相比，擴(kuò)散系數(shù)有非常明顯的提升，尤其適用于提升正極磷酸鐵鋰的倍率性能。
其二，固態(tài)電池及新場景電池對(duì)硅碳的應(yīng)用提出了更高要求。純硅、納米硅路線正受到關(guān)注，D50粒徑5-35nm的納米硅已運(yùn)用于固態(tài)電池。
有公司指出。在納米硅基礎(chǔ)上采用多種碳源建立骨架結(jié)構(gòu)，可規(guī)避多孔碳低壓實(shí)的缺點(diǎn)。
研究表明，將硅顆粒尺寸控制在5納米以下能更有效降低膨脹破壞，但實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)尚有距離，屆時(shí)或可不借助碳骨架。
同時(shí)，硅氧路線并未消亡。有公司表示，其硅氧產(chǎn)品動(dòng)力學(xué)特性更優(yōu)，在低SOC狀態(tài)下能承受大倍率瞬間放電，在eVTOL動(dòng)力電池上相較氣相法硅碳有優(yōu)勢，已得到下游客戶認(rèn)可。
硅合金路線也被頭部動(dòng)力電池企業(yè)采用，在其量產(chǎn)的高比能半固態(tài)電池中，硅基負(fù)極比容量高達(dá)2700mAh/g。
在固態(tài)電池體系中引入硅合金，主要是為了在高比容量下同時(shí)抑制硅膨脹以及硅顆粒與固態(tài)電解質(zhì)間的界面反應(yīng)。
其三是量產(chǎn)穩(wěn)定性的考驗(yàn)。
多孔碳制備環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)化率是量產(chǎn)與成本的一大考驗(yàn)。盡管已具備百公斤級(jí)規(guī)模制備條件，但其轉(zhuǎn)化效率并不明晰。
氣相法硅碳的生產(chǎn)流程極為冗長。據(jù)介紹，從高分子樹脂或椰殼開始，需經(jīng)碳化、純化、活化、鈍化、破碎分級(jí)，再進(jìn)行CVD沉積硅，之后還要進(jìn)行一次甚至二次碳包覆，最后再做人工界面。
有企業(yè)提出，如此多的監(jiān)測點(diǎn)和變量，如何保證產(chǎn)品一致性，是其量產(chǎn)的核心考驗(yàn)。
除了材料自制，硅碳負(fù)極在極片制備環(huán)節(jié)也面臨穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。硅碳材料進(jìn)入勻漿環(huán)節(jié)，特別是許多客戶尚未經(jīng)歷的大規(guī)模雙行星或雙螺桿勻漿考驗(yàn)中，其表面包碳膜和內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)易在強(qiáng)剪切力和高溫下破損，引發(fā)產(chǎn)氣。
為此，高工鋰電獲悉，已有消費(fèi)電子頭部客戶開始驗(yàn)證干法電極工藝制備硅碳負(fù)極極片?；谡辰Y(jié)劑纖維化，能夠?yàn)榭刂乒杼钾?fù)極極片膨脹提供助力。
然而，目前硅碳專用粘結(jié)劑企業(yè)數(shù)量不多，關(guān)鍵輔材的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)進(jìn)展尚不明顯。
總的來看，CIBF 2025所呈現(xiàn)的圖景是：硅碳負(fù)極整體正從性能突破邁向量產(chǎn)穩(wěn)定性的關(guān)鍵階段。
技術(shù)性能的提升已為產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)，但未來的競爭關(guān)鍵在于如何解決量產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)化率、一致性和工藝穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。這也將是決定企業(yè)能否在“下半場”勝出的核心。
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