[隆眾聚焦]:2023硅碳負(fù)極元年 甲硅烷未來(lái)需求可期
甲硅烷作為硅碳負(fù)極中納米硅的原料應(yīng)用在鋰電池行業(yè)中,在未來(lái),固態(tài)電池的負(fù)極材料中也有納米硅的應(yīng)用。
納米硅的制取方法主要有機(jī)械球磨法、化學(xué)氣相沉積法、等離子蒸發(fā)冷凝法三種,其中化學(xué)氣相沉積法是一種以硅烷氣為原材料制取納米硅粉的技術(shù)。目前機(jī)械球磨法是國(guó)內(nèi)主流的納米硅制造方法,但機(jī)械球磨法易混入雜質(zhì),且只做到微米級(jí)別,無(wú)法做到更精準(zhǔn)的高純化的納米級(jí)別。化學(xué)氣相沉積法是是一種以甲硅烷為反應(yīng)原料進(jìn)行納米硅粉生產(chǎn)的技術(shù)。根據(jù)誘發(fā)甲硅烷熱解的能量源不同,可分為等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)、激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法(LICVD)和流化床法(FBR),其中PECVD和LICVD是目前生產(chǎn)納米硅粉主要的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),也是以甲硅烷為原料進(jìn)行納米硅粉生產(chǎn)的技術(shù)。美國(guó)杜邦公司在20世紀(jì)70年代已采用PECVD方法實(shí)現(xiàn)了納米硅粉批量化生產(chǎn)。目前,化學(xué)氣相沉積法和等離子蒸發(fā)冷凝法是目前主要研發(fā)的兩種方法。
硅基負(fù)極無(wú)疑是下一代鋰電負(fù)極材料,硅氧負(fù)極材料、硅碳負(fù)極材料、硅基合金負(fù)極材料各有優(yōu)缺點(diǎn),未來(lái)硅基負(fù)極材料市場(chǎng)化和商業(yè)化進(jìn)程未可知。
目前,硅基負(fù)極的市場(chǎng)集中度高,量產(chǎn)企業(yè)不超過(guò)3家, 在研發(fā)及小試企業(yè)超過(guò) 20 家。硅基負(fù)極目前主要有三類企業(yè),一是現(xiàn)有石墨類負(fù)極企業(yè),如貝特瑞、寧波杉杉等;二是科研院校的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì),如天目先導(dǎo)等;三是電池企業(yè)或跨界進(jìn)入該領(lǐng)域的 納米硅制造企業(yè),如國(guó)軒高科等。
預(yù)計(jì)2025年中國(guó)硅碳負(fù)極需求量有望達(dá)到20萬(wàn)噸,硅碳負(fù)極需求增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力在于硅碳負(fù)極在消費(fèi)/動(dòng)力電池中滲透率的提升。若20萬(wàn)噸硅碳負(fù)極材料化學(xué)氣相沉積法占比達(dá)50%,摻硅量達(dá)到10%,則對(duì)應(yīng)了11400噸甲硅烷需求。未來(lái)硅碳負(fù)極行業(yè)有望成為甲硅烷下游新增長(zhǎng)點(diǎn)。
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