中國粉體網(wǎng)訊 進入2024下半年，國內各大手機廠商紛紛開始預熱發(fā)布自家新品旗艦手機�？v觀國內手機廠商發(fā)布的手機可以發(fā)現(xiàn)，每年各大廠商都會不約而同的升級手機的某項或多項功能當做宣傳賣點。例如2023年開始普及1.5K分辨率高刷新率的屏幕，2022年開始普及超大底主攝和自研影像芯片等，再往前諸如雙揚聲器、X軸線性馬達、VC均熱板、衛(wèi)星通信、電池快充等功能都升級了個遍。而今年手機升級的最大賣點是硅碳負極電池。
硅碳負極電池成手機廠商新寵
國內各大手機廠商紛紛將目光投向硅碳負極電池技術。2023年以來，榮耀的青海湖電池、小米的金沙江電池、一加的冰川電池和vivo的藍海電池等一眾“水系電池”相繼推出，這些電池在體積沒有較大改變的情況下，實現(xiàn)了容量的突破。例如，小米14 Ultra金沙江電池容量為5300mAh，相比于上一代提升了300mAh，能量密度也來到了779Wh/L，體積還減少了8%；一加Ace 3 PRO的冰川電池，容量為6100mAh，比上一代增加了1100mAh。華為的三折疊手機Mate XT的電池厚度僅為1.9mm，電池容量卻做到了5600mAh。
今年剛剛發(fā)布的vivo X200系列手機中標準版電池容量5800mAh，Pro版電池容量6000mAh。最讓人驚喜的是X200 Pro mini，一款小屏旗艦手機塞入了5700mAh容量的電池，重量僅185g，作為對比iPhone 16 Pro 199g的重量電池容量僅為3582mAh。
不止vivo，即將發(fā)布的新機如小米15系列、OPPO Find X8系列、榮耀Magic 7系列、一加13等手機紛紛跟進，開始普及大容量硅碳負極電池。
硅碳負極電池的獨特優(yōu)勢
（一）高能量密度
硅碳負極電池相比傳統(tǒng)石墨電池具有顯著的高能量密度優(yōu)勢。硅的克容量大約是石墨的十倍。理論上，若將傳統(tǒng)石墨負極電池全部換成硅材料，容量會大幅增長。然而，由于硅在充電過程中體積膨脹系數(shù)高，目前手機廠商只能在石墨的基礎上添加少量硅。即便如此，含硅量在5%-6%左右的硅碳負極電池，也能讓電池能量密度提升超過20%。榮耀新發(fā)布的第三代青海湖電池，硅含量達到10%，能量密度實測值高達773Wh/L。這意味著原本只有5000mAh左右容量的電池，在加入硅碳負極材料后，可以增大到6000mAh左右，且體積還能縮小一些。
（二）低溫性能優(yōu)越
硅碳負極電池在低溫下具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性。與石墨負極材料相比，硅碳負極材料能有效改善手機和電動汽車在冬季常見的掉電問題。在寒冷的環(huán)境下，傳統(tǒng)鋰電池的活性會下降，導致續(xù)航時間縮短，甚至無法正常工作。而硅碳負極電池的低溫性能更加優(yōu)異，能夠在更低的溫度下保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。例如，一些手機廠商在宣傳產品時，會將手機放在零下幾十攝氏度的環(huán)境中測試其耐用性和續(xù)航能力，這充分展示了硅碳負極電池在低溫環(huán)境下的優(yōu)勢。對于生活在北方地區(qū)的用戶來說，硅碳負極電池無疑是一個福音。
（三）體積小輕薄
硅碳負極電池體積小、輕薄的特點使其非常適用于折疊屏手機等電子設備。在硅碳負極電池出現(xiàn)之前，若想實現(xiàn)更高的續(xù)航，往往采用堆積電池的方式，拿體積換容量。而當需要給其他配置騰空間時，又不得已犧牲電池容量。硅碳負極電池的出現(xiàn)改變了這一局面，它可以大幅減小體積，使手機更加輕薄。例如，華為發(fā)布的全球商用三折折疊屏手機Mate XT，采用全新架構硅負極大容量電池，厚度壓縮至1.9毫米，容量卻能達到5600mAh。這為其他器件提供了更多空間，比如影像模組。同時，也使得折疊屏手機在保證續(xù)航的同時，越來越輕薄。
硅碳負極電池制備方法及產業(yè)化進展
硅碳負極材料的制備方法主要有物理混合法、化學氣相沉積法、溶膠-凝膠法和水熱法等。物理混合法工藝簡單，但材料均勻性較差；化學氣相沉積法盡管成本較高，但制備出的材料均勻性好、性能優(yōu)異，寧德時代從中長期提升能量密度的角度，鼓勵材料廠商發(fā)展硅碳負極，尤其是化學氣相沉積法；溶膠-凝膠法可以精確控制材料組成和結構，工藝相對復雜；水熱法在較低溫度下可制備高性能材料，但對設備要求較高。
目前，硅碳負極材料的產業(yè)鏈正在快速發(fā)展，從2023年初到今年9月，已有超過40萬噸的硅碳負極材料產能規(guī)劃項目上馬，涉及的投資金額超過200億元。貝特瑞、杉杉股份、璞泰來等頭部廠商皆有布局。硅碳負極材料已從實驗室階段邁向產業(yè)中試階段，顯示出巨大的規(guī)�；a潛力和市場前景。
安徽邦德銳納米級硅碳負極材料及漿料導電項目首批產線投產，該項目總投資約60億元，建成后可年產5萬噸納米級硅碳負極材料及20萬噸配套新型導電劑。
杉杉股份已突破硅基負極材料前驅體批量化合成核心技術，并實現(xiàn)硅基負極批量供貨，且該公司已布局寧波4萬噸一體化硅基負極產能基地，一期項目預計今年下半年陸續(xù)投試產。
貝特瑞目前擁有硅碳負極產能為5000噸/年，且該公司還投資50億元建年產4萬噸硅基負極材料項目，一期項目預計將會在2024年陸續(xù)建成投產，預計到2028年其將擁有約5萬噸/年硅基產能。
璞泰來CVD沉積硅碳負極產品面向消費類客戶導入順利，中試線產能已供不應求，正加快推進安徽紫宸1.2萬噸/年硅基負極材料項目的產能建設進度，預計2025年初將形成首批產能。
硅碳負極電池在動力電池領域具有巨大的應用潛力。隨著新能源汽車市場的快速增長和消費者對續(xù)航里程要求的提高，對高能量密度電池材料的需求不斷增加。硅碳負極材料作為提升電池能量密度的關鍵材料之一，市場需求隨之擴大。預計到2025年，硅碳負極在圓柱動力電池和方形動力電池的滲透率將分別達到35%和20%，測算2025年全球電池用硅碳負極出貨量為20萬噸。
參考來源：
各大手機廠商官網(wǎng)，中金研究院，中研網(wǎng)等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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