■ 信息来源 | Sila（ 本文由“SAGSI硅基新材料”整理后发布，转载请注明出处） 美国硅基电池材料公司 Sila于2024年 4 月 22 日发布了其硅基阳极工厂的关键制造、商业化进度和技术发展的最新情况。 此外，该公司还宣布已与汽车和消费设备制造商新客户签署了新的供应协议，并为目前市场上的一款设备提供动力，这款设备中 100% 的纯石墨阳极已被其公司的泰坦硅阳极 (Titan Silicon) 替代。
Sila 位于华盛顿州摩西湖（Titan Silicon）的制造工厂已经开工六个月，有望在 2025 年第一季度完成建设目标，预计从 2025 年第四季度开始为客户提供合格的硅阳极材料。 该公司的旗舰产品纳米复合硅Titan Silicon以其为电动汽车提供更长的续航里程、更快的充电速度、以及制造尺寸更小、更耐用的消费电子产品，正在吸引更多的商业客户。 “在 Sila，我们努力将电池材料创新与稳健的生产设计和工艺融为一体。这让我们能够提供高性能产品，使我们的客户保持足够的市场竞争力。”Sila 联合创始人兼首席执行官 Gene Berdichevsky 评论说。“自成立以来公司一直致力于实现大规模商业应用，今天正在整个公司范围内进行规模化工厂的建设，以确保我们满足客户的绩效期望和交付时间表。”
Sila 目前已经公开的两份供应协议包括梅赛德斯-奔驰和松下，并承诺在 2025 年第四季度开始向这两家客户供应 Titan Silicon硅阳极产品。 此外，该公司最近又签署了三份协议——两份新的汽车客户合同以及一份消费电子设备合同，但未透露客户名字。
Titan SiliconTM 2021 年进入商用市场。该公司表示，是第一个进行商业化的硅阳极技术，与业界性能最佳的石墨电池相比，其硅基阳极的能量密度提高了 20%，使汽车制造商能够提供无与伦比的电动汽车性能，大幅增加车辆续航里程并减少充电时间。汽车客户正在用Titan SiliconTM 替代高达 85% 的石墨阳极，这意味着其客户的阳极产品含硅量为15%。另外，消费电子产品客户正在使用硅基替代石墨阳极，现场数据证实 Titan Silicon 在实际使用中充电后的运行时间延长了 20% 以上。
为了生产车规级质量和规模的硅基阳极Titan SiliconTM ，Sila 开发了专有的制造技术，并研制了制造系统，第一个新设计的生产设备已抵达摩西湖工厂。 自施工开始六个月以来，摩西湖工厂团队称已经完成了超过 85% 的现场准备工作，建筑物内的电气和土建工作正在进行中。此外，该工厂 40% 的初始操作人员已被聘用，并正在支持正在进行的设计和调试工作。 今年2月，该公司还在摩西湖工厂投入200万美元进行员工培训。Sila 的摩西湖制造工厂将提供足够的产能来服务该公司的多个客户，并且未来的进一步扩建将能够每年为多达 100 万辆汽车生产足够的电池材料。Sila 预计未来五年内该工厂将拥有多达 500 名全职员工。该公司表示，除了对锂离子电池和汽车行业产生变革性影响外，摩西湖工厂的建设还将有助于推动美国在国内制造业和能源安全方面的领导地位。 该公司目前在加利福尼亚州阿拉米达（Alameda, CA）有三条实验线并为消费电子设备提供少量硅基阳极；正在华盛顿州摩西湖（Moses Lake, WA）建造的工厂将实现大规模商业生产。 国内外26家硅基负极企业盘点
一、 贝特瑞（835185） 贝特瑞新材料集团股份有限公司成立于2000年8月，是一家锂离子二次电池用正负极材料专业化生产厂家，核心产品为锂离子电池负极材料、正极材料及石墨烯材料，其中，负极产品包括天然石墨、人造石墨、硅基等新型负极材料。据了解，作为国内率先规模量产硅基负极的企业，目前已经进入了松下-特斯拉、三星供应链。 贝特瑞从2006年开始进行硅基负极材料的技术研发，技术路线包括了硅氧负极材料和硅碳负极材料两种，第三代硅碳负极材料比容量已提升至 1500mAh/g，硅氧负极材料部分产品比容量也已达到 1600mAh/g 以上。目前，拥有硅基负极材料产能0.6 万吨/年，在建产能4万吨项目，预计2023年12月底前建成投产年产1.5万吨，2028年前实现全面达产。
图 贝特瑞的硅碳和硅氧负极材料 二、杉杉股份（600884） 宁波杉杉股份有限公司成立于1992年，是全球技术规模领先的锂电材料综合供应商，业务涵盖锂电池正极材料、负极材料和电解液等。其中，锂电池负极材料产品包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、复合石墨及硅基负极材料。 在硅基负极材料方面，杉杉股份掌握硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，突破了预锂化硅材料嵌入均匀性技术瓶颈，可提供高容量、高首效、长循环系列硅氧复合材料，以及高倍率性能硅碳复合材料。 硅基负极以氧化亚硅为主，2019年建成月产 20 吨硅氧产品产线，2021年出货量在百吨左右；规划产能4万吨/年锂离子电池硅基负极材料，一期1万吨计划于23年投产，二期3万吨预计2025年年底投产。
图 杉杉股份硅氧/硅碳负极产品 来源：杉杉股份官网，信达证券 昱瓴新能源是一家专注于高性能锂电池负极材料（硅氧碳 SiOC、硅碳SiC、多孔硅碳、硅基薄膜负极和人造石墨等）研发、生产、销售和解决方案为一体的集团公司。 通过渠道共享、研发合作、工艺配套等实现了关键业务价值链的产业协同。昱瓴作为高新技术企业，立足于长三角，发挥人才、地理、资源优势，成立了研发中心-中试转化-工业生产为一体的集成化平台。 公司研发人员由教授级高工&博士团队组成，核心技术和管理人员具有多年的负极材料应用开发经验。公司具有强大的自主研发与自主创新能力，现拥有发明专利15项。 其中硅氧碳（SiO@C）采用控制含氧量/优化结构形貌为基础的“低锂耗”技术，结合碳包覆提升电子电导率、稳定化学/电化学反应界面、提升材料的结构稳定性，从而达到高首效、长循环的目的。该技术比“预锂化”技术更安全，更易加工，储存更方便，且成本更低。 公司积极发挥技术优势，采取差异化竞争，根据市场需求匹配不同比容量层级产品分别为 低端（容量 420-650 mAh/g）、中端（容量 650-1000 mAh/g）、高端（容量 1000 mAh/g 以上）。真正做到了以市场为导向、以客户为中心的“私人定制”。 硅基负极定制开发可以大大提升国内产业链在此领域的整体技术实力，为中国在下一代电池技术迭代升级中抢占先机。 三、璞泰来（603659.SH） 璞泰来成⽴于2012年11⽉，致力于成为全球领先的新能源电池关键材料及自动化设备的综合解决方案提供商，主营业务涵盖负极材料及石墨化、膜材料及涂覆、自动化装备等。 璞泰来在新的负极技术领域如硅碳、硅氧、硬碳等领域均有相应的研发和技术布局。硅氧负极材料方面，璞泰来目前已接到客户的硅氧订单，一些大客户也正在积极评测，筹划在江苏溧阳和江西奉新进一步扩产；硅碳负极的产品定位是3代负极硅技术，气象CVD纳米硅掺杂石墨或者硬碳的技术，产品已完成前期的小试和送样，目前正在建设中试产线，预计在2023年中可以完成中试，根据客户需求开始筹建量产产能。
图 璞泰来硅碳和硅氧负极材料 四、胜华新材（603026） 胜华新材料集团股份有限公司成立于2002年，是国内电解液溶剂龙头企业。在一体化布局电解液的同时，胜华新材也在不断丰富锂电材料产品矩阵，目前已布局硅基负极材料、动力电池添加剂、新型导电剂等锂电材料。 在硅基负极材料方面，胜华新材具备一定的技术积累，实现硅碳负极四代技术的全面布局，已经建成产能1000吨/年硅碳负极材料；目前正在规划建设5万吨/年新产能，其中子公司东营胜华盈创新材料有限公司2万吨/年硅基负极产能预计2023年底建成投产，合资子公司胜华新材料科技（眉山）有限公司3万吨/年硅基负极产能预计2024年4月投产。 五、翔丰华（300890） 深圳市翔丰华新能源材料有限公司成立于2009年6月，是一家集研发、生产和销售锂离子电池用高端石墨类、硅碳类负极材料和石墨烯等新型碳素材料为一体的高新技术企业。 在负极材料领域，公司已形成较为完备的产品线，坚持人造石墨和天然石墨并重的技术路线，并积极开发新型碳负极材料解决方案，开发的硅碳负极材料产品处于中试阶段，具备产业化基本条件。
图 翔丰华硅碳和硅氧负极材料 六、硅宝科技（300019） 成都硅宝科技股份有限公司成立于1998年，主要从事有机硅密封胶等新材料的研发、生产，同时积极布局新能源、锂电池材料行业，大力发展硅碳负极材料，逐步形成双主业发展模式。 硅宝科技早在2016年便开始布局硅碳负极材料领域。2019年建成50吨/年试生产线，产品已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货。2021年，成立全资子公司——硅宝（眉山）新能源材料有限公司，计划总投资5.6亿元，新建1万吨/年锂电池用硅碳负极材料等项目。 官网：http://www.cnguibao.com/
图 硅宝科技硅碳负极材料 图 2021年12月2日，硅宝科技“5万吨/年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目”正式落地眉山 七、天目先导 溧阳天目先导电池材料科技有限公司成立于2017年，专注于锂离子电池高端纳米硅基负极、固态电解质、石墨负极、钠离子负极等材料的研发、生产和销售。官网资料显示，天目先导的产品已进入全面量产阶段，年产能达8000吨，能够满足能量密度高于300Wh/kg及700Wh/L的高性能锂离子电池的需求。 目前还在不断扩产中：2022年4月，天目先导纳米硅基负极项目在溧阳开工，项目总投资20亿元，一期项目投资10亿元，达产后可年产5万吨新型纳米硅基负极产品；2022年12月，天目先导新型高端纳米硅负极材料西南基地项目签约成都，拟投资50亿建设年产3000吨高端纳米硅材料、10万吨高端硅基负极材料和3万吨新型纳米硅材料西南生产基地。
图 天目先导第二代氧化亚硅负极材料（高首效）
图 天目先导纳米硅碳复合负极材料 八、凯金能源 广东凯金新能源科技股份有限公司成立于2012年，专注于碳负极、硅负极等锂离子电池负极材料的研发、生产和销售。 凯金新能源硅基负极材料主要集中在氧化亚硅和纳米硅两个方面，在该技术领域拥有成熟的量产技术工艺路线。氧化亚硅负极材料已开发至第三代，首次效率从第一代的77%（容量≥1600mAh/g）已提升至第三代的90%（容量≥1400 mAh/g）；纳米硅负极材料也已开发至第三代，容量≥1500mAh/g，首次效率≥87%。 截至2021年12月，凯金新能源具备300吨的硅基负极材料的年产能，且已实现对宁德时代等知名客户的批量出货。
图 凯金能源硅负极材料 九、杰瑞股份（002353） 杰瑞股份成立于1999年，主要从事油气田设备、技术工程服务及油田开发，是民营油服领域龙头企业，2010年在深交所上市。 在油气领域业务不断深耕的同时，2021年杰瑞股份实施了“油气产业”和“新能源产业”双主业战略，致力于新能源锂电池最前沿的材料生产与制造。2021年9月发布《关于拟投资锂离子电池负极材料一体化项目的公告》，正式进入锂电领域。 2022年3月11日，杰瑞在甘肃天水的10万吨锂电池负极材料项目开工，拟建设10万吨人造石墨和2万吨硅碳、硅氧负极材料产能，预计9月建成，年底投产试运营。 2022年11月30日，子公司杰瑞新能源与嘉庚创新实验室举行了战略合作协议签约仪式，拟设立合资公司，共同推进硅碳纯品、氧化亚硅纯品及硅基复合负极材料的研发和生产。 十、中科电气（300035） 湖南中科电气股份有限公司成立于2004年4月，主营业务涵括磁电装备及新能源锂电池负极材料。其中，锂电池负极产品包括天然石墨、人造石墨、以及硅炭、硅氧、软碳、硬碳等新型负极材料。 中科电气在硅基负极上也具备技术和相关产品积累，目前已建设完成中试产线，并有产品向客户进行送样测试。
图 中科电气负极产品研发多方向同时布局（部分研发项目及性能） 来源：公司公告，华福证券 十一、 国轩高科（002074） 国轩高科成立于2006年，是国内最早从事新能源汽车动力电池自主研发、生产和销售的企业之一。公司主要产品为磷酸铁锂材料及电芯、电池组等，广泛应用于纯电动汽车、储能等领域。 在硅基负极材料方面，国轩高科已掌握硅基负极材料表面改性及材料预锂化等关键技术，目前已具备5000吨硅碳负极材料的生产能力。 十二、新安股份（600596） 作为国内除草剂草甘膦和有机硅单体生产龙头企业，新安股份近年来不断将现有产能和技术向新能源材料领域延伸，在硅基负极材料方面，新安股份硅碳负极项目目前处于中试阶段。 此外，1月3日，新安股份披露对外收购方案，拟通过收购锂离子电池负极材料企业金灿科技55%股权。金灿科技主要产品包括人造石墨、天然石墨和硅氧负极材料，此次收购将有助于新安股份加快新能源赛道战略布局，拓展负极材料的应用研发及产业化能力。 十三、金硅科技 湖南金硅科技有限公司成立于2020年，是一家专业研发、生产和销售高性能锂电池用石墨、硅基负极材料及其前驱体的高新技术企业。 硅基负极产品方面，金硅科技开发的氧化亚硅前驱体具有非晶态、杂质含量低等优点，且制造成本低，是氧化亚硅/碳复合负极核心原材料;其氧化亚硅/碳复合负极产品具有高容量、高首效、高倍率、长循环等特点，其克容量达1650mAh/g，首次效率94%以上，可满足8C放电，循环1500周以上的使用要求，产品性能居国际领先地位。 目前，金硅科技年产11000吨锂离子电池负极材料项目，一期10000吨石墨负极产线和1000吨氧化亚硅前驱体产线已于2022年9月达产，二期规划在‘中国碳谷产业园’建设10000吨纯硅负极产线，实现年产10万吨以上硅碳复合负极产能，计划于2025年实现全面达产。 图 金硅科技氧化亚硅负极产品种类及参数 十四、信越化学 信越化学主营半导体、有机硅和高分子等产业，硅氧负极专利数行业领先。SiO（一氧化硅）等硅基材料作为高容量、高功率锂离子电池的正极材料，信越通过独有的方法，成功地赋予了SiO粒子导电性，使其作为高容量、高输出锂离子电池的负极材料得到了实用化。
图 KSC 系列锂离子电池用硅基负极材料 十五、日本昭和电工（日立化成） 昭和电工在锂电行业主要从事以电极用添加剂、负极材料、铝塑膜等业务为主。其中，负极材料一直是昭和电工布局的重点方向：在2017年昭和电工一举收购德国SGL集团后，成为全球最大的人造石墨电极生产商；2020年昭和电工收购了日本负极材料生产商日立化成。日立化成是目前全球最大的硅碳材料公司之一，其主打硅基负极材料由人造石墨和10%的硅碳材料复合而成，比容量超过550 mAh/g。 十六、韩国大洲电子 韩国大洲成立于1981年，是韩国最大的硅负极供应商，通过在三维纳米结构中均匀控制硅微粒和硅酸盐纳米颗粒，得到硅复合氧化物，然后加入到现有碳基负极材料中（5~25wt%），将负极容量从350mAh/g大幅提升至400~600mAh/g，产品品牌为DMSO，包含DMSO Hxx和DMSO HCE 8516两个系列。 据韩国媒体报道，大洲电子计划到2024年底之前，将现有年产2000吨硅负极复合氧化物生产线扩建至10000吨，到2025年将其产能扩大到20000吨，到2027年扩大到40000吨，以配合市场需求的增长。 据了解，大洲电子2019年开始为LG Energy Solution供应硅负极材料，硅负极产品也应用于现代汽车的IONIQ6。
图 大洲电子DMSO Hxx和DMSO HCE 8516系列产品规格
十七、美国Group 14公司 Group 14 Technologies成立于2016年，专注于研发生产动力电池用硅碳负极材料，旗舰产品SCC55™ 是一种稳定的硅碳复合负极，容量是锂电传统石墨负极的五倍，能量密度高出 50%，其独特的硬碳基支架使硅保持最理想的形式——无定形、纳米级和碳包裹，在锂离子电池循环时表现出出色的首次效率和循环使用寿命。 SCC55™与石墨完全兼容，即使混合比例为 20%，也能在 1000 次循环后将能量密度提高 30%。 2021 年 4 月在华盛顿启动了其第一家BAM工厂，年产硅碳复合负极材料SCC55™ 120 吨。为了满足全球电池制造商和汽车原始设备制造商 (OEM) 快速增长的需求，Group14 正在全球范围内积极建设 BAM 工厂，目前正规划在韩国（与 SK Inc 合资）、美国华盛顿建设另外 2 家 BAM 工厂，每年将生产 12,000 吨或更多的 SCC55™。
图 SCC55™ 可为锂电池提供与石墨负极相媲美的高首次循环效率，并优于市场上其他技术（例如氧化硅 (SiOx)）的解决方案。 十八、美国Amprius 美国安普瑞斯（Amprius）公司成立于 2008 年，是一家开发超高能量密度锂离子电池及其硅纳米线负极的公司，以其100％硅纳米线技术闻名。通过在集流体表面原位生长出定向排列的硅纳米线形成硅纳米阵列负极，避免了常规硅颗粒在脱嵌锂过程大的体积变化导致失效问题。硅纳米线（阵列）负极结构在脱嵌锂过程中体现了很好的可逆性，也有着非常突出的电化学性能，硅纳米线的克容量达到3400mAh/g，首次效率达到94%以上，且具有阵列结构的硅纳米线无论从机械稳定性还是电化学过程的传质都非常有利。 图 Amprius硅纳米线负极结构及其克容量和循环性能 Amprius于2012年进入中国，设立南京安普瑞斯有限公司，主要围绕硅材料体系进行一系列的研究开发及深耕预锂化技术，主打硅负极产品——“HESO”，目前已经可以实现1400mAh/g可逆容量，且2V条件下首次效率可以达到93%。 2022年11月8日，博赛利斯（南京）有限公司位于合肥庐江的2万吨新型硅负极材料生产基地项目一期投产，产能400吨/年纯HESO材料，预计2025年初全部达产。
图 纯HESO材料产能规划 十九、美国Sila Nano Sila Nano成立于2011年，定位为“只做电芯负极材料，不做电芯”，专注研发硅负极材料。与目前主流的将部分硅掺入石墨中的负极技术不同，Sila Nano的目标是将负极中的石墨100%替换为硅，即“全硅负极材料”。 Sila Nano全硅负极材料采用纳米微孔的结构，可以容纳更多的锂离子，从而增加电芯的能量密度，可将电芯能量密度提高20-40%。另外，Sila硅负极材料与现有的电池制造工艺和工厂完全兼容，可适应膨胀以保持循环和使用寿命、充电性能和安全性。 2022年5月，梅赛德斯-奔驰与Sila Nano达成合作，将Sila开发的高硅基负极材料应用于2025年推出梅赛德斯-奔驰G-Class电动车上。
图 Sila硅负极材料
图 Sila硅负极材料将显著提升锂电池的能量密度 (Wh/L) 二十、美国Enevate Enevate成立于 2005 年，是致力于推动硅基负极在新型锂离子电池中应用。 Enevate的XFC-Energy TM负极使用了 70% 以上的纯元素硅。自支撑式和整体式阳极不含粘合剂且多孔。Enevate 的以硅为主的负极材料具有约 3,000 mAh/g 的可用比容量，几乎比当今电动汽车中使用的传统石墨电池高出一个数量级。Enevate 硅负极初始库仑效率为 93%，循环过程中的库仑效率与传统石墨电池相似。 此外，采用 XFC-Energy TM技术的锂离子电池材料成本低于传统锂离子电池，且可在短短 5 分钟内完成充电。
图 XFC-Energy TM负极 二十一、加拿大NEO Battery NEO Battery Materials Ltd. 总部位于加拿大温哥华，专注于用于电动汽车和储能应用的锂离子电池材料。 NEO专注于通过其专有的单步纳米涂层工艺生产硅负极材料NBMSiDE，NBMSiDE-P100、NBMSiDE-P200 和 NBMSiDE-C100 这三种产品均采用 NEO 专有的纳米涂层技术制造，基于纯度至少为 99.95% 的冶金级硅。NEO的产品均实现了大于86%的初始库仑效率（ICE）和高比容量（>2500 mAh/g）。此外，当NEO的硅与现有的石墨负极混合时，可以获得 92% 或更高的 ICE。与传统的冶金硅基颗粒相比，NEO 的技术显着提高了使用寿命和循环稳定性。公司计划到 2022 年底实现这些材料的半商业规模生产。 2023年1月17日，NEO 宣布其韩国京畿道平泽市的硅负极工厂建设许可获批，该工厂初始产能为240 吨/年，能够为多达 160,000 辆电动汽车供应硅负极，NEO计划将成熟产能目标定为至少 2,000 吨/年。 2022年1月25日，NEO 宣布将于2月成立美国子公司NBM America Ltd.，以扩展美国业务。
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