硅碳负极材料加速向产业化迈进

　　硅碳负极材料加速向产业化迈进

　　作者：武子晔

　　随着动力电池技术迭代，硅碳负极作为下一代高能量密度锂电池核心材料，正加速规模化应用落地。

　　“采用硅基负极取代石墨负极是锂电发展的必然趋势。”华宜清创董事长杨敏近日在2026全球先进电池前瞻技术专题会议上表示。

　　硅基负极被视为突破电池能量密度瓶颈的关键材料。当前，传统石墨负极材料仍为行业主流，其导电性、稳定性较为突出，但能量密度已接近理论极限，这一瓶颈制约电池性能提升。硅基负极理论比容量可达4200mAh/g，是石墨负极理论比容量的11倍。杨敏称，面向未来，半固态电池、全固态电池的主流技术路线，以高镍三元搭配硅碳负极为主。

　　硅碳负极是将硅与石墨、多孔碳等碳基材料复合而成的锂离子电池负极材料，它通过结合硅的高容量特性与碳材料的导电性、结构稳定性，有效解决了传统石墨负极能量密度不足的痛点。

　　“2026年是硅碳负极产业放量的元年，主材高端化推动下一代电池从液态走向多形态。”协鑫集团董事长朱共山表示。

　　硅碳负极材料已在部分3C消费类电池领域实现规模化应用。从新能源车实际应用场景来看，国内宁德时代、亿纬锂能等企业在大圆柱和半固态电池产品中正加快硅碳负极材料应用。大圆柱电池结构能更好承受硅材料充放电过程中的体积变化，是重要的适配场景，特斯拉已率先在4680大圆柱电池中导入硅碳负极方案。此外，硅碳负极被视为全固态电池中最有前景的负极材料之一。目前，头部负极企业纷纷将硅碳负极列为核心战略赛道，持续加大研发与产能布局。

　　从行业来看，硅碳负极规模化应用仍受硅碳体积膨胀问题、成本因素制约，目前膨胀问题已得到有效改善。杨敏认为，硅碳负极应用关键在于，硅基材料和多孔碳复合降低体积膨胀，而多孔碳是硅碳负极最关键的原材料，其性能参数直接决定了硅碳负极的性能。

　　受现有多孔碳材料制约，不同技术路线各有短板。市场迫切需要兼具低成本、高石墨化、高强度的新型多孔碳载体，以此突破技术瓶颈，推动硅碳负极实现产业化。华宜清创与五粮液合作，以白酒酿造副产物酒糟为原料，采用微生物发酵造孔与低温催化工艺进行制备，依托固废原料的循环利用，实现大幅降本，已制备出新型多孔碳材料。

　　瑞浦兰钧副总裁侯敏表示，从技术应用层面来看，硅碳与不同石墨进行掺杂搭配，会带来明显的性能差异；硅碳负极的应用场景十分丰富，掺杂比例在5%~20%乃至40%区间，都具备落地潜力。但当硅碳占比提升至60%~100%区间时，在比能量输出以及综合性能层面，仍有技术课题有待攻关。

　　杨敏表示，2025年硅碳负极发展场景，圆柱电池为主流应用；2026‑2027年，半固态电池迎来小批量装车，动力电池需求加速释放，硅碳负极性能持续提升；2027年后，全固态电池示范落地，硅碳高比例掺杂技术走向成熟，逐步实现量产应用；到2030年，固态与液态电池技术协同发展，产业迎来规模化跃升。

　　研究机构EVTank预计，随着固态电池逐步产业化，硅基负极的需求有望快速增长。从技术路线来看，目前硅基负极以硅氧为主，而从性能、稳定性、成本和潜力来看，CVD硅碳是优势方向。预计随着 CVD工艺的逐步成熟，2030年硅碳负极的出货量占比有望超过75%，成为硅基负极的主流技术路线。