
近几年★◈✿,随着锂电池技术的不断发展★◈✿,高端新能源汽车的续航焦虑得到了有效解决★◈✿。其中★◈✿,硅基负极材料发挥了至关重要的作用★◈✿。应用这种技术的电池不仅实现了更高的容量★◈✿,而且体积更小秋元彩香★◈✿,因此成为了众多新能源汽车的首选★◈✿。
自2021年开始★◈✿,多家新能源汽车企业如特斯拉★◈✿、蔚来和宁德时代等纷纷开始布局硅基负极电池领域★◈✿。如今★◈✿,硅基负极材料在智能手机领域的应用也逐渐受到关注★◈✿。
在2021年3月29日★◈✿,小米11 Pro成为首款搭载5000mAh硅氧负极电池的智能手机★◈✿;2022年4月28日★◈✿,华为在Mate Xs 2折叠屏手机上采用了4880mAh的高硅负极电池★◈✿,这一技术虽然并非行业惯用名词★◈✿,但根据华为的描述★◈✿,它属于硅基负极电池的一种★◈✿。
到了2023年3月6日★◈✿,荣耀Magic 5 Pro发布★◈✿,搭载了5450mAh的青海湖电池★◈✿,荣耀表示这是首款将硅碳负极电池技术商用的智能手机产品★◈✿。而在2023年11月13日发布的vivo X100 Pro所采用的蓝海电池★◈✿,据传是由vivo和宁德新能源共同开发★◈✿,采用了碳元重组★◈✿、激光刻蚀★◈✿、极片重塑等技术★◈✿,容量达到了5400mAh★◈✿。
据在智能手机大厂工作的李明透露★◈✿,随着硅碳负极电池技术的加速普及★◈✿,预计在2024年将有一大批容量高达6000mAh的智能手机上市★◈✿。考虑到今年高通和联发科的SoC功耗表现都相当出色★◈✿,这意味着智能手机用户或许从此可以彻底摆脱困扰多年的续航焦虑★◈✿。
根据正极材料的不同★◈✿,锂电池可以分为磷酸铁锂电池★◈✿、钴酸锂电池和三元电池等类型★◈✿。长期以来秋元彩香★◈✿,锂电池的负极主要采用天然石墨或人造石墨优发官网登录★◈✿。
其中★◈✿,电池的能量密度★◈✿,也就是电池容量与体积的比值★◈✿,由正极和负极的材料共同决定★◈✿。目前★◈✿,天然石墨负极的实际克容量大约在360-370mAh/g★◈✿,人造石墨负极的实际克容量大约在340-360mAh/g★◈✿。而硅负极的理论克容量可达4200mAh/g优发官网登录★◈✿,远远超过了石墨材料★◈✿。
但实际上★◈✿,由于硅负极在充放电过程中会发生体积膨胀★◈✿,特别是当硅与锂反应时★◈✿,体积膨胀可以达到300%★◈✿,这在电池领域是无法接受的★◈✿。因此★◈✿,实际应用的电池负极通常采用10%左右含量的硅和碳的复合材料组成硅碳负极材料★◈✿,其实际克容量大约在450-600mAh/g之间★◈✿,约为传统石墨负极的1.3倍★◈✿。
关于硅碳复合材料的具体形式★◈✿,有多种技术和工艺路径秋元彩香★◈✿,包括纳米化★◈✿、改性★◈✿、包覆等★◈✿。这些技术的核心在于增加锂离子嵌入活性位点和扩散通道的数量★◈✿,使膨胀后的硅不会导致整体电池的膨胀变形★◈✿。
这样★◈✿,硅基负极在保持较高克容量的同时★◈✿,也能满足快充所需的倍率性能的要求★◈✿。展望未来★◈✿,随着技术的不断进步★◈✿,硅在硅碳负极电池中的含量有望进一步提高★◈✿,从而不断提升电池的实际克容量★◈✿。
目前来看★◈✿,硅碳负极材料存在两大缺点★◈✿:一是寿命短★◈✿,天然石墨负极循环寿命通常小于1000次★◈✿,人造石墨负极循环寿命超过3000次★◈✿,而硅碳负极材料只有300-500次★◈✿;二是价格高★◈✿,常见的石墨负极价格大约是150元每100g★◈✿,而硅碳负极价格可以高达大几百元每100g★◈✿。
西南科技大学副教授万琦告诉钛媒体App★◈✿,此前硅基负极电池的寿命表现较差秋元彩香★◈✿,因此硅基负极在新能源汽车领域推广应用并不顺利★◈✿。但对智能手机产业而言★◈✿,由于本身的换机周期更短★◈✿,更换电池更容易也更便宜★◈✿,因此对于电池循环寿命要求相对宽松★◈✿,扫清了硅基负极电池在智能手机领域普及的障碍★◈✿。
根据IDC的数据报告★◈✿,尽管2023年第四季度中国智能手机出货量结束了连续10个季度的下滑趋势★◈✿,但全年的出货量同比下降了5.0%★◈✿,降至2.71亿台★◈✿,创近10年来新低秋元彩香★◈✿。
面对如此激烈的市场竞争★◈✿,影像技术成为智能手机厂商的必争之地★◈✿。尽管过去被认为是“费力不讨好”★◈✿,且用户感知度低★◈✿、教育成本高★◈✿,但华为★◈✿、荣耀★◈✿、OPPO★◈✿、vivo★◈✿、小米等品牌在算法★◈✿、影调和主摄长焦领域都展现出了各自的实力★◈✿。
但是★◈✿,在面对能够一个全新的★◈✿、能被用户感知★◈✿、且能够通过数字直接传达的新技术时优发官网登录★◈✿,智能手机厂商似乎没有理由因为较高的成本拒绝硅基负极电池★◈✿。
华经产业研究报告指出★◈✿,随着我国锂电池产量的不断增长★◈✿,对负极材料的需求也在持续增加★◈✿。2016年秋元彩香优发官网登录★◈✿,我国负极材料出货量达到11.8万吨★◈✿,而到了2022年★◈✿,这一数字增长至137万吨★◈✿,期间年均复合增长率高达50.5%★◈✿。
从市场份额的角度看秋元彩香★◈✿,2022年前六大负极材料供应商分别为贝特瑞(26%)★◈✿、上海杉杉(16%)★◈✿、江西紫宸(璞泰来★◈✿,11%)★◈✿、中科星城(9%)★◈✿、广东凯金(9%)以及尚太科技(8%)★◈✿,合计占据了79%的市场份额★◈✿,显示出市场集中度较高★◈✿。
在2000年以前★◈✿,日本是全球主要的负极材料供应国★◈✿,占据了超过95%的市场份额★◈✿。然而★◈✿,如今中国已经成为全球负极材料供应的主要国家★◈✿,其供应量占比超过80%★◈✿,并且这一比例仍在持续增长★◈✿。
从宏观角度来看★◈✿,中国的新能源战略推动了锂电池的国产化进程★◈✿。在这个过程中★◈✿,负极材料的创新突破首先应用于新能源汽车领域★◈✿。随着产业成熟和技术进步★◈✿,这一技术的应用逐渐普及到智能手机领域★◈✿。
西南科技大学副教授万琦对钛媒体App表示优发官网登录★◈✿,贝特瑞在硅基负极领域一度具有较大程度的领先★◈✿,其售价曾高达35万元每吨★◈✿。然而★◈✿,随着竞争对手的加入和技术不断成熟★◈✿,市场价格逐渐下降优发官网登录★◈✿。目前★◈✿,市场普遍的均价约在10-20万每吨★◈✿。电池技术优发国际登录首页★◈✿,优发娱乐官网首页★◈✿。能量储存★◈✿,优发国际手机版唯一官网下载优发娱乐官网首页入口★◈✿。优发国际-触即发★◈✿!能源危机★◈✿。