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电池日关键词众多 这一技术却独得马斯克偏爱 产业链公司名单来了
2020.09.23 13:54 科创板日报 宋子乔

《科创板日报》(上海,研究员 宋子乔)讯,北京时间9月23日凌晨,特斯拉股东大会和电池日活动举行。电池日活动上,马斯克的T-Shirt上印有硅材料图案。值得注意的是,在特斯拉“电池日”活动召开前,特斯拉电池日活动公告页面的背景图片便是硅纳米线的结构图。

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马斯克身穿印有硅材料图案的T-Shirt

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特斯拉电池日活动公告页面的背景图片

硅纳米线可谓贯穿了特斯拉首个电池日始终。

硅纳米线指的是宽度在10纳米左右、长度无限制的材料,是一种新型的一维半导体纳米材料,以它取代传统锂离子电池中的负极材料石墨,可以显著提高电池能量密度和电池寿命。加之硅来源广泛,原材料价格便宜,优势明显。

不过,在石墨负极相对成熟度较高的条件下,仅高镍三元正极的规模化应用历时就不止3-4年,而获得量产硅纳米电池的技术难度要远高于研发、生产高镍三元正极。

成本上,因硅基负极总体产业化程度低,因此价格昂贵,远超石墨负极材料。马斯克所希望的,“批量生产能量密度超过400瓦时每千克(Wh/kg)的高寿命电池并不遥远,大概需要3到4年”是对此技术相当乐观的预判。

拥有硅纳米线电池领先技术的电池初创企业Amprius,其创始人是就职于斯坦福大学的Y.Cui(崔屹)教授,著名华人纳米材料科学家。他的团队认为纳米线在电化学储能方面具备相当前景,但也坦言,公司的硅纳米线距离较低成本量产并制得高性能全电池预计还需要时间。

另外,硅基负极市场海外供应商相对集中,市场集中度高。国内多数企业还是处于研发阶段,少数企业能够实现量产。

但无疑,特斯拉对硅纳米线技术的重视会加速其产业化。目前动力电池中圆柱电池对硅碳负极膨胀的容忍度较高,因此实际上目前只有特斯拉在使用硅碳负极。未来一旦解决膨胀与循环问题,硅碳负极将迅速拓展至其他类型动力电池以及3C软包电池品类。

华宝证券发布研报称,预计硅基负极市场规模有望在2022年达30亿元。另据高工锂电预算,2022年硅基负极材料需求量为2.2万吨,2019~22年CAGR达80%,预计行业平均毛利率40%以上。按照12万元/吨价格计算,2022年硅基负极材料市场空间近25亿元。

在硅纳米线的产业链方面,A股上市公司中国宝安在新三板上市的子公司贝特瑞是三星、松下等国外龙头的重要负极供应商,因此技术合作较多,硅碳负极产业化较顺利,目前出货量占中国硅碳负极 90%以上。此外南天信息参股的公司盈富泰克也投资了Amprius。杉杉股份、正拓能源等具备了生产能力,江西紫宸、星城石墨、斯诺等也都在积极推进硅碳负极的产业化,各自也有产品。

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国内涉及硅碳负极生产厂商

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