Les cathodes à base de silicium devraient ouvrir des voies dans le domaine des batteries d'énergie
Le potentiel de marché des anodes à base de silicium s'ouvre progressivement
Les données montrent qu'en 2020, les livraisons d'anodes composites à base de silicium en Chine s'élèveront à 6 000 tonnes et qu'en 2021, les livraisons atteindront 11 000 tonnes, soit une augmentation de 83,3% en glissement annuel.
Derrière la croissance rapide, d'une part, de la forte demande du marché en batteries d'outils électriques et les piles au lithium pour maisons intelligentes, superposés par les géants internationaux de l'outillage électrique,
L'offre de piles au lithium, comme le commerce électronique transfrontalier, s'est déplacée vers la Chine, et l'augmentation de la demande de piles au lithium à haute capacité et à haut débit a stimulé la demande chinoise d'anodes à base de silicium.
À l'heure actuelle, les anodes à base de silicium sont principalement utilisées dans le domaine de l'électronique haut de gamme. batterie cylindriqueL'application des anodes à base de silicium dans les deux principaux segments ci-dessus représente plus de 70% de la consommation du marché des anodes à base de silicium.
D'autre part, elle découle de la croissance constante des batteries de puissance. En ce qui concerne les batteries électriques, parmi les modèles actuellement produits en série, seuls les modèles de Tesla à longue portée intègrent une petite quantité de silicium dans l'électrode négative, et l'augmentation des ventes de modèles a entraîné la croissance de la demande de certaines électrodes négatives chinoises à base de silicium.
Gaogong Lithium a été informée que les anodes à base de silicium de Shanshan Technology, l'une des rares entreprises chinoises à avoir réussi à produire en masse des anodes à base de silicium, augmentent rapidement l'offre d'outils électriques, de maisons intelligentes et de marchés numériques 3C haut de gamme.
En 2021, l'anode à base de silicium aura atteint le stade de la production et de la vente à grande échelle, et aura passé plusieurs cycles d'évaluation par les principales entreprises automobiles dans le domaine des applications de batteries d'énergie.
De l'avis unanime de l'industrie, compte tenu de la capacité spécifique plus élevée et de la durée de vie plus longue que le graphite, les anodes à base de silicium répondront rapidement aux besoins d'applications à grande échelle dans le domaine des piles au lithium haut de gamme.
Dans le même temps, la production de masse à grande échelle des grandes batteries cylindriques 4680 et des modèles à charge rapide à longue durée de vie, superposée à l'expansion et à l'accélération de la chaîne industrielle des anodes à base de silicium, favorisera la croissance explosive des matériaux d'anode à base de silicium.
Trois grands marchés progressifs pour les anodes à base de silicium
Les anodes à base de silicium se réfèrent principalement aux matériaux composites à base de silicium dopé au graphite. Les produits dopés comprennent les matériaux d'anode en carbone de silicium (Si/C) et les matériaux d'anode en oxyde de silicium (SiO/C). Le taux de dopage au silicium le plus courant est de 5%-6%.
À l'heure actuelle, les anodes à base de silicium sont principalement utilisées dans les appareils numériques 3C haut de gamme, les outils électriques et d'autres domaines, et devraient ouvrir une voie de croissance exponentielle dans le domaine des batteries d'alimentation.
Marché des outils électriques
Depuis 2021, EVE, Changhong Energy, BAK Battery, Far East Battery, Penghui Energy et d'autres entreprises ont enregistré différents niveaux de croissance dans les livraisons de piles au lithium pour les outils électriques et développent activement leur production pour répondre à la demande croissante du marché en aval.
Le principal fournisseur de piles au lithium pour outils électriques a déclaré qu'en fonction de la demande des clients en matière de performances des piles, certaines piles cylindriques à taux élevé d'une capacité de 2 500 à 2 600 mAh ont des applications d'anode à base de silicium, et la plupart des produits d'une capacité de 3 000 à 3 350 mAh et de 3 500 mAh doivent être dotés d'une électrode négative à base de silicium.
À l'aube de 2022, la demande du marché pour les piles au lithium destinées aux outils électriques continuera de croître. Les commandes actuelles de piles cylindriques au lithium de Haistar Power ont couvert le plan de production de l'entreprise pour les trois premiers trimestres ; Penghui Energy prépare davantage de lignes de production pour fournir TTI et d'autres clients d'outils haut de gamme ; Tianpeng Power a été approvisionné par Stanley Black & Decker pour une commande à long terme de trois ans.
Les données montrent que, sous l'effet de la croissance du marché mondial des outils électriques, les livraisons mondiales de piles au lithium pour outils électriques atteindront 22 GWh en 2021 ; dans ce contexte, les anodes à base de silicium offriront également des possibilités de croissance continue.
Marché des batteries de puissance
Les clients en aval ont des exigences plus élevées en matière de performance de charge rapide et de durée de vie des batteries. Le marché privilégie les batteries à haute densité énergétique et les avantages des électrodes négatives à base de silicium sont plus importants.
Sur le marché, l'application des électrodes négatives à base de silicium a été considérablement accélérée par les constructeurs automobiles. La batterie cylindrique 4680 lancée par Tesla est clairement adaptée aux électrodes négatives à base de silicium, et la production de masse a été lancée en février de cette année.
Weilai, Zhiji et GAC Aian ont tous mentionné les anodes en silicium dans la technologie des batteries et prévoient de les lancer et de les livrer cette année ; les cellules LFP 210Wh/Kg de Guoxuan ont également appliqué avec succès des anodes en silicium pour la première fois.
Li Jin, directeur principal du centre technologique de GAC Aeon, a déclaré que la batterie GAC Aeon à anode en feuille de silicium spongieux utilise une électrode positive ternaire, avec un matériau d'anode en oxyde de silicium, et que la capacité en grammes et le rapport de dopage au silicium sont plus élevés que les niveaux des modèles existants sur le marché.
D'une manière générale, les électrodes négatives à base de silicium conviennent mieux aux piles cylindriques, mais GAC Aeon a pris l'initiative de les appliquer aux piles carrées, le système de matériaux des piles a été amélioré et la conception des piles de magasin a été introduite dans l'ensemble de la conception de l'emballage.
Effet de l'application de la batterie Tesla 4680, superposition des anodes à base de silicium dans le domaine des batteries d'énergie, des applications cylindriques aux applications carrées et souples, le marché des anodes à base de silicium passera de l'état de dormance à celui d'explosion.
Marché numérique haut de gamme
L'essor de produits tels que les terminaux de smartphones, les drones civils et les vêtements intelligents, favorisé par la promotion de la technologie 5G, stimulera la croissance des piles grand public haut de gamme.
L'industrie prévoit que le taux de pénétration des anodes à base de silicium dans les piles grand public haut de gamme dépassera 50% en 2025.
Les entreprises de la chaîne industrielle accélèrent
À l'heure actuelle, les seules entreprises chinoises qui ont réellement réussi à produire en masse et à fournir des lots d'anodes à base de silicium sont Shanshan et Bettray. Putailai, Shidashenghua, Xiangfenghua, Sibao Technology et d'autres entreprises en sont au stade de la conception, de l'essai pilote ou de la recherche et du développement. La demande du marché pour les applications en aval a augmenté et les entreprises d'anodes à base de silicium susmentionnées accélèrent également le processus d'industrialisation.
Shanshan a déclaré que la dernière génération de produits à charge rapide (3C et 5C) a été testée dans des entreprises grand public du monde entier. L'introduction complète de ces produits est prévue pour 2022, et les produits de consommation à charge rapide de l'entreprise continueront à dominer le marché. Dans le domaine de l'application des batteries d'énergie, elle a passé plusieurs cycles d'évaluation par les principaux constructeurs automobiles, et le projet de matériau d'anode silicium-oxygène de nouvelle génération a été lancé.
M. Putailai a indiqué que les matériaux d'anode en carbone silicium de l'entreprise sont actuellement principalement utilisés dans les piles souples et les piles carrées, et qu'un certain nombre de produits pilotes sont utilisés dans des applications clients.
Avec l'adaptation de la chaîne industrielle, telle que l'introduction de liants et d'additifs à faible expansion pour améliorer la première efficacité, l'application des matériaux à base de carbone de silicium et de silicium-oxygène dans les cellules prismatiques sera élargie. L'entreprise dispose déjà de capacités de production de carbone de silicium et d'oxygène de silicium à l'échelle pilote, et l'échelle sera augmentée en fonction des besoins du marché.
