硅碳来了，动力电池能量密度发掘空间还有！
现在我国动力电池依旧是锂电池为主，可是忽高忽低的资料价格让锂电企业不胜其扰，怎么向原资料要效益，进步能量密度和续航才能，成为电池企业和技能专家们极力的方向。
近期德勤发布《我国锂电职业展开 德勤调查2.0“电池风云”》陈述阐明晰现在电池技能的风向标。正极资料高镍去钴、磷酸锰铁锂和富锂锰基成为技能革新的三大风向，硅基负极资料大概率成为技能革新的暗码。
正极：有三个方向
1）高镍去钴
之所以要去钴，首要是由于钴是稀缺资源，价格昂贵，且供给状况不安稳，削减钴含量有利于操控三元电池的资料本钱。另一个要素是，钴在三元电池中的起到的是安稳结构的效果，并不参加电化学反响，下降钴占比，进步镍占比可进步电池的能量密度。
国内最早推出无钴电池的是蜂巢动力。2021年8月，蜂巢动力研制的无钴电池首先完结量产装机招引了业界广泛注重，一起其技能路途也引发了争议。
由于在业界看来，蜂巢动力无钴电池的正极资料为镍锰酸锂，并不是真实的三元去钴，而是直接选用了一类原本就不含钴的二元资料。别的一个争议焦点是真实含义的三元去钴后能量密度应该有所进步，而蜂巢动力的无钴电池能量密度240Wh/kg还不行抱负。
为了下降本钱和进步能量密度，全球电池供给商和车企在电池产品研制中都在极力降钴和打破钴在三元资猜中的最低含量边界。这一进程明显并未完结，并且三元电池真实去钴后的安全性、电解液匹配等技能难题也还有待打破。
2）磷酸锰铁锂
磷酸锰铁锂并非完全是新技能，跟着磷酸铁锂因其安全性和经济性日益受注重，被视为晋级版磷酸铁锂的磷酸锰铁锂从头遭到热议。
磷酸锰铁锂的技能代替优势体现在，它以对磷酸铁锂电池和三元电池都有利。在代替磷酸铁锂方面，磷酸锰铁锂能量密度比磷酸铁锂进步15%-20%，而价格只高5%-6%，在性价比上有代替磷酸铁锂的时机。在组合三元复合物方面，磷酸锰铁锂包覆三元资料协作运用，兼具低本钱、高安全性及高能量密度的优势，能够成为下流整车本钱操控的处理方案之一。
在这方面国内首要玩家有以下四家：
力泰锂能：公司具有2000 吨磷酸锰铁锂生产线。2021 年 9 月至 2022 年 3月，方案新增建造年产 3000 吨磷酸锰铁锂设备。现在来看，两轮车电池对磷酸锰铁锂电池的收购量现已很大，四轮车估计2022年下半年大规模上量。
天能股份：集团旗下天能锂电2021年推出衡科技系列电池产品，选用其自主研制的磷酸锰铁锂系统电芯资料。
德方纳米：2021年公司公告称拟在曲靖经济技能开发区建造“年产10万吨新式磷酸盐系正极资料生产基地项目”。新式磷酸锰铁锂已开端送样，估计1-2年后可完结产业化。
宁德年代：2017年请求磷酸锰铁锂和石墨烯复合正极资料及其制备办法的专利，具有磷酸锰铁锂技能储备。但无下一步动作
3）富锂锰基
富锂锰基因其高电压和高放电比容量的先天优势，已闪现出了将现阶段锂电池能量密度“天花板”进步到400Wh/kg的曙光。2021年由我国汽车工业协会牵头发布的项目效果中发现富锂锰基电池比照三元锂电池的本钱可下降30%，展示其运用远景。
富锂锰基产业化运用仍处于较初期阶段，现在，富锂锰基正极资料的产业化运用首要受其待处理资料下风限制：首要是能量衰减严峻，富锂锰基正极资料循环进程中晶粒外表化学反响和内部分散的一起效果导致电压严峻衰减，影响电池寿数。其次是初次库伦功率低，富锂锰基正极资料在初次放电进程中形成较高不可逆的容量丢失，影响电池的容量和循环功能。
现在国内首要玩家首要是宁波富理公司，它首先展开富锂锰基正极资料产业化。宁波富理电池资料科技有限公司是中科院宁波资料所动力锂电池工程实验室技能团队在2016树立的草创公司。要点开发富锂锰基正极资料和硅碳复合负极资料。现在已建成富锂锰基正极资猜中试生产线，是全球仅有能批量供给高容量富锂锰基正极资料的企业。
别的当升科技、江特电机、容百科技、桑顿新动力等也有研制布局。
富锂锰基正极资料的特性具有必定颠覆性，被视为下一代电池的打破口，但其产业化路途现在仍受掣肘。
负极资料晋级方向——硅基负极资料
人工石墨和天然石墨是当下最广泛运用的锂电池负极资料，其间人工石墨在循环功能、安全功能、充放电倍率等功能体现上均优于天然石墨，且本钱与克容量均与天然石墨挨近，使其成为现在锂电负极资料的干流挑选。
现在市场上的高端石墨资料现已能够到达360～365 mAh/g的容量，相应地锂电池能量密度的进步也适当有限，而理论容量更高的硅基负极资料被认为是极具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极资料。在技能路途挑选上，硅基负极资料首要分为两种：
1）氧化亚硅负极资料
日韩企业在这一路途上起步较早，处于领先地位，现已推出了多种较为老练的SiOx产品。国内厂家近年来也开端测验将SiOx负极资料推向市场，可是比较于日韩厂家依然有必定的距离。
2）硅碳复合负极资料
国外部分企业现已完结了硅碳负极资料的量产。日立化成是全球最大的硅碳负极供给商，特斯拉运用的硅碳就由其供给。而大部分国内企业硅碳负极的产业化运用都在推动中，动作相对较慢。
硅基负极资料虽在容量上与石墨资料比较具有绝对优势，但因硅资料自身膨胀大，导电功能差等特色，要完结大规模运用还有技能问题待处理。因研制和运用皆存在技能壁垒，国内没有完结大规模量产。但也有四家在耕耘中。
贝特瑞：于 2013 年完结硅基负极资料的产业化并批量出售，是国内最早量产硅基负极资料的企业之一。2022年，公司公告拟在深圳市光亮区出资建造年产 4 万吨硅基负极资料项目。
杉杉股份：硅碳负极资料已建成一条中试产线，开端逐渐放量，但现在出货占比不高。高容量硅合金负极资料已产业化并已对宁德年代供货。
国轩高科：2016年投建5000吨硅基负极资料项目。2021年1月，210Wh/kg软包磷酸铁锂电芯正式发布，并宣告初次在磷酸铁锂化学系统中成功运用硅负极资料。
璞泰来：与中科院物理所协作树立中试车间，第二代硅基产品已具已具有产业化的基本条件；在溧阳还树立了氧化亚硅中试线。璞泰来全资子公司紫宸科技研制的硅碳负极资料系列可用于3C数码电池、储能电池、动力电池等。
原文如下：
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