作为新一代负极材料的代表，硅碳负极凭借高能量密度特性，自2024年起在手机电池领域迅速渗透，并逐步拓展至动力电池领域，部分领先厂商的产品供不应求，市场前景广阔。

多数业内人士认为，随着化学气相沉积法（CVD法）的普及，硅碳负极的高膨胀率技术瓶颈有望被突破，主流厂商的产能将加速释放，预计2025年将成为硅碳负极的放量元年。

然而，与传统石墨负极相比，硅碳负极的成本较高，产品一致性尚不稳定，规模化应用还需产业链的持续完善。各大主流厂商正通过深度绑定多孔碳、硅烷气等关键原材料，采用一体化布局，与产业链企业携手推进降本。

1 下游应用放量

近日，供应链消息透露，苹果iPhone 17系列或将采用硅碳负极电池，电池容量将提升至5000mAh以上，再次激发了市场对硅碳负极的热情。

实际上，作为提升电池能量密度的关键材料，硅碳负极并非新鲜事物。2024年以来，多家主流手机厂商发布了采用硅碳负极技术的电池，并推动该技术从旗舰机型向中低端机型渗透。

小米、荣耀、一加等手机厂商相继推出了采用硅碳负极技术的电池，并应用于各自的多款机型。此外，智己汽车、特斯拉、宝马等车企也在动力电池领域引入了硅碳负极技术，推动市场进一步发展。

相比于手机电池，硅碳负极在动力电池领域的市场潜力更为巨大。

“相较于传统石墨产品，硅碳负极的核心优势在于比容量高，可大幅提升电池能量密度，增强续航能力，解决里程焦虑。”鑫椤资讯行业研究员吴沛可表示。

据悉，石墨的理论比容量为372mAh/g，目前主流石墨负极的比容量接近天花板，而硅材料的理论比容量高达4200mAh/g，是石墨的10倍以上。

“除新能源汽车外，低空飞行器、人形机器人等新型应用场景对续航里程要求较高，对电池成本敏感度较低，有望更快打开硅碳负极的新增市场。”真锂研究首席分析师墨柯指出。

2 技术瓶颈获突破

尽管硅具备超高比能量，但在充放电过程中会发生大幅体积膨胀，膨胀率达300%以上，容易破坏电极结构，影响电池性能。高膨胀率一直是制约硅碳负极产业化进程的关键瓶颈。

墨柯表示，理论上负极含硅量越多，电池能量密度越高，但受制于高膨胀率，目前硅碳负极的掺硅比例普遍不高。

将硅基材料纳米化，并使其与碳材料复合，是业内解决硅膨胀问题的主要途径。近年来，以CVD法为代表的新一代制备工艺逐渐兴起，通过多孔碳骨架储硅，实现了硅纳米颗粒的均匀分散，有效缓解了硅膨胀问题。

“CVD法制备的新硅碳材料在硅材料高能量密度与高膨胀率的矛盾中找到了最优解，推动了硅碳负极的产业化进程。”吴沛可表示。

国内负极厂商贝特瑞、璞泰来等也在积极布局CVD法硅碳负极领域，取得了显著进展。

3 降本仍需时日

尽管硅碳负极的性能得到了提升，但相较于传统石墨产品，其高昂的价格仍让许多下游客户望而却步。

“目前人造石墨的平均价格仅为每吨2万多元，而CVD法硅碳负极的价格高达50万元/吨。”吴沛可表示。

多数业内人士认为，直接比较硅碳负极和人造石墨的价格有失公允，按照单位克容量价格测算更为合理。据天风证券研报，目前CVD法硅碳纯品的克容量约1800mAh/g，是人造石墨的5~6倍，未来降本空间很大。

硅碳负极的核心原材料包括多孔碳和硅烷，生产一吨硅碳负极大约需要0.5吨多孔碳及0.7吨硅烷。多孔碳价格较高，占成本大头，而硅烷价格受光伏行业调整影响有所下滑，但运输成本较高。

为了降低生产成本，负极材料厂商正积极与上游原材料企业绑定，进行一体化布局。同时，生产设备也在一定程度上限制了硅碳负极的规模化生产，目前市面上的流化床设备多以小型化为主，大型设备的良率、一致性、安全性问题尚待解决。

（文章来源：证券时报）