Se espera que los cátodos basados en silicio abran vías en el campo de las baterías eléctricas
El potencial de mercado de los ánodos de silicio se abre poco a poco
Los datos muestran que en 2020, los envíos de ánodos compuestos a base de silicio de China serán de 6.000 toneladas, y en 2021, los envíos serán de 11.000 toneladas, un aumento interanual de 83,3%.
Detrás del rápido crecimiento, por un lado, de la fuerte demanda del mercado de baterías para herramientas eléctricas y baterías de litio para el hogar inteligente, superpuestos por gigantes internacionales de las herramientas eléctricas,
El suministro de baterías de litio, como el comercio electrónico transfronterizo, se ha desplazado a China, y el aumento de la demanda de baterías de litio de alta capacidad y velocidad ha impulsado la demanda china de ánodos a base de silicio.
En la actualidad, los ánodos a base de silicio se utilizan principalmente en el campo de la automoción de gama alta. batería cilíndricay la aplicación de ánodos de silicio en los dos segmentos principales anteriores representa más de 70% del consumo del mercado de ánodos de silicio.
Por otro lado, se debe al crecimiento constante de las baterías de potencia. En cuanto a las baterías de potencia, entre los modelos actuales de producción en serie, solo los modelos de Tesla en versión de largo alcance incorporan una pequeña cantidad de silicio en el electrodo negativo, y el aumento de las ventas de modelos ha impulsado el crecimiento de la demanda de algunos electrodos negativos chinos a base de silicio.
Gaogong Lithium fue informado de que, como una de las pocas empresas en China que ha logrado la producción en masa de ánodos a base de silicio, los ánodos a base de silicio de Shanshan Technology están aumentando rápidamente en el suministro de herramientas eléctricas, hogares inteligentes y mercados digitales 3C de gama alta.
En 2021, el ánodo basado en silicio alcanzará la plena producción y las ventas totales, y superará múltiples rondas de evaluaciones por parte de las principales empresas automovilísticas en el campo de las aplicaciones de baterías de potencia.
El juicio unánime de la industria es que, teniendo en cuenta la mayor capacidad específica y la vida útil más larga que el grafito, los ánodos basados en silicio marcarán rápidamente el comienzo de las necesidades de aplicación a gran escala en el campo de las baterías de litio de gama alta.
Al mismo tiempo, la producción masiva a gran escala de 4680 baterías cilíndricas grandes y modelos de carga rápida de larga duración, superpuesta a la expansión y aceleración de la cadena industrial de ánodos de silicio, promoverá el crecimiento explosivo de los materiales de ánodos de silicio.
Tres grandes mercados para los ánodos de silicio
Los ánodos de silicio se refieren principalmente a materiales compuestos de silicio dopado con grafito. Los productos dopados incluyen materiales anódicos de carbono de silicio (Si/C) y materiales anódicos de óxido de silicio (SiO/C). La proporción principal de dopado con silicio es de 5%-6%.
En la actualidad, los ánodos basados en silicio se utilizan principalmente en la gama alta digital 3C, herramientas eléctricas y otros campos, y se espera que abran un canal de crecimiento exponencial en el campo de las baterías de potencia.
Mercado de herramientas eléctricas
Desde 2021, EVE, Changhong Energy, BAK Battery, Far East Battery, Penghui Energy y otras empresas han experimentado diferentes niveles de crecimiento en el envío de baterías de litio para herramientas eléctricas, y están ampliando activamente la producción para satisfacer la creciente demanda en el mercado descendente.
El principal proveedor de baterías de litio para herramientas eléctricas dijo que, de acuerdo con la demanda del cliente para el rendimiento de la batería, algunas baterías cilíndricas de alta tasa con una capacidad de 2500-2600mAh tienen aplicaciones de ánodo a base de silicio, y la mayoría de los productos con una capacidad de 3000-3350mAh y 3500mAh debe ser Un electrodo negativo a base de silicio se utiliza.
De cara a 2022, la demanda del mercado de baterías de litio para herramientas eléctricas seguirá creciendo. Los pedidos actuales de baterías cilíndricas de litio de Haistar Power han cubierto el plan de producción de la empresa para los tres primeros trimestres; Penghui Energy está preparando más líneas de producción para suministrar a TTI y a otros clientes de herramientas de gama alta; Tianpeng Power ha sido suministrada por Stanley Black & Decker para un pedido largo de 3 años.
Los datos muestran que, impulsados por el crecimiento del mercado mundial de herramientas eléctricas, los envíos mundiales de baterías de litio para herramientas eléctricas serán de 22 GWh en 2021; impulsados por esto, los ánodos basados en silicio también presentarán oportunidades de crecimiento continuo.
Mercado de baterías eléctricas
Los clientes finales tienen mayores exigencias en cuanto a rendimiento de carga rápida y duración de la batería. El mercado favorece las baterías de alta densidad energética, y las ventajas de los electrodos negativos de silicio son más prominentes.
En el mercado, las empresas automovilísticas han acelerado considerablemente la aplicación de electrodos negativos de silicio. La batería cilíndrica 4680 lanzada por Tesla está claramente adaptada a los electrodos negativos de silicio, y su producción en serie se inició en febrero de este año.
Weilai, Zhiji y GAC Aian, entre otros, han mencionado los ánodos de silicio en la tecnología de baterías, y tienen previsto lanzarlos y suministrarlos este año; las células LFP de 210 Wh/Kg de Guoxuan también han aplicado con éxito ánodos de silicio por primera vez.
Li Jin, director del Centro de Tecnología GAC Aeon, dijo que la batería de lámina de ánodo de silicio esponjoso GAC Aeon utiliza un electrodo positivo ternario, con un material de ánodo de óxido de silicio, y la capacidad en gramos y la relación de dopaje de silicio son superiores a los niveles de los modelos existentes en el mercado.
En general, los electrodos negativos a base de silicio son más adecuados para su uso en pilas cilíndricas, pero GAC Aeon tomó la delantera en su aplicación a pilas cuadradas, se ha mejorado el sistema de materiales de las pilas y se ha introducido el diseño de pilas de polvorín en el diseño de todo el paquete. ideas.
Efecto de aplicación de la batería Tesla 4680, superpuesta ánodos a base de silicio en el campo de las baterías de potencia de cilíndrico a cuadrado y aplicaciones de paquete blando, el mercado de ánodos a base de silicio pasará de la inactividad a la explosión.
Mercado digital de gama alta
El aumento de productos como la demanda de terminales para teléfonos inteligentes, drones civiles y dispositivos inteligentes para llevar puestos, provocado por la promoción de la tecnología 5G, impulsará el crecimiento de las baterías de consumo de gama alta.
La industria predice que el índice de penetración de los ánodos basados en silicio en las baterías de consumo de gama alta superará los 50% en 2025.
Las empresas de la cadena industrial aceleran
En la actualidad, las únicas empresas chinas que han logrado realmente la producción en masa y el suministro por lotes de ánodos a base de silicio son Shanshan y Bettray. Putailai, Shidashenghua, Xiangfenghua, Sibao Technology y otras empresas se encuentran en fase de diseño, prueba piloto o I+D. La demanda del mercado de aplicaciones derivadas ha ido "en aumento", y las empresas de ánodos de silicio mencionadas también están acelerando el proceso de industrialización.
Shanshan ha declarado que la última generación de productos de carga rápida (3C y 5C) se ha probado en empresas de consumo generalistas de todo el mundo. Se espera que esté totalmente introducido en 2022, y los productos de consumo de carga rápida de la empresa seguirán liderando el mercado. En el campo de la aplicación de baterías de potencia, ha superado múltiples rondas de evaluación por parte de las principales empresas automovilísticas, y se ha puesto en marcha el proyecto de nueva generación de material de ánodo de silicio-oxígeno.
Putailai señaló que, en la actualidad, los materiales de ánodo de silicio-carbono de la empresa se utilizan principalmente en baterías de paquete blando y baterías cuadradas, y un cierto número de productos piloto se emplean en aplicaciones de clientes.
Con la adecuación de la cadena industrial, como la introducción de aglutinantes y aditivos de baja expansión para mejorar la primera eficiencia, se incrementará la aplicación de materiales de carbono silicio y silicio-oxígeno en células prismáticas. La empresa ya dispone de capacidades de carbono de silicio y oxígeno de silicio a escala piloto, y se aumentará la escala en función de las necesidades del mercado.
