在全球能源轉型浪潮推動下，提升鋰電池能量密度和安全性，已成為產業(yè)發(fā)展的關鍵命題。作為石墨負極的顛覆性替代方案，硅基材料憑借其理論克容量優(yōu)勢嶄露頭角，但體積容易劇烈膨脹等問題，長期制約其商業(yè)化進程。

　　5月16日，在電動航空及下一代電池技術(CIBF2025深圳)交流會上，上海杉杉科技有限公司硅碳研發(fā)負責人王可眾博士作題為《CVD硅碳產業(yè)化的發(fā)展方向》的主題演講，分析了硅碳負極材料的行業(yè)痛點，并向與會代表分享了杉杉科技的最新研發(fā)成果及對行業(yè)的趨勢判斷。

　　王可眾指出，硅基材料目前主要面臨體積容易劇烈膨脹、高壓實極片不耐壓、快充能力受限，以及在電池生產環(huán)節(jié)相關氣體所帶來的量產安全問題。

　　在王可眾看來，今年以來，隨著eVTOL、無人機等新興應用場景的市場熱度快速升溫，帶動對電池能量提出更高的要求。

　　值得注意的是，隨著電池能量密度的不斷提高，往往需要增加更高的硅含量，而硅含量的增加，其易膨脹的問題就更加凸顯。

　　據(jù)王可眾介紹，當前，3C電池產品硅含量一般在10%左右，頭部企業(yè)已達到15%，更有布局無人機方向的電池企業(yè)更為激進，已開展硅含量高達30%-40%的電池產品的研發(fā)。

　　實際上，為了解決硅基材料體積易膨脹的問題，產業(yè)界出現(xiàn)了多種技術創(chuàng)新路線。新型CVD(化學氣相沉積)硅碳就是其中一條技術路線，這也是杉杉科技布局的重點。

　　王可眾介紹道，杉杉科技已推出一款多孔碳產品，從而給硅的體積膨脹預留一定的空間，可以緩解硅碳材料易膨脹的問題。

　　同時，提高電芯能量密度的一個常規(guī)方法是做高壓實極片，王可眾指出，壓實密度提高后，就會暴露常規(guī)硅碳產品不耐壓的問題，進而造成電池產氣、循環(huán)不良等問題。

　　對此，杉杉科技推出一款純球形硅碳負極產品，其在受到外界壓力時，應力分散比較均勻，其耐壓性是常規(guī)產品的3-5倍以上。

　　對于硅碳產品快充受限的問題，王可眾表示，杉杉科技研發(fā)了表面有褶皺結構的硅碳產品，這樣一來，其與電解液的接觸面積增大，其動力學性能可以得到一定提升。

　　對于電池生產相關環(huán)節(jié)中，硅烷、乙炔等氣體所帶來的量產安全問題，杉杉科技經過多年的積累，已經掌握了安全生產的關鍵。在杉杉產品的生產過程中，目前未發(fā)生過嚴重的安全事故。

　　王可眾還表示，CVD硅碳產業(yè)前景廣闊，其產業(yè)化的關鍵點在于，基于材料技術創(chuàng)新，不斷提高硅碳材料在長循環(huán)、耐高溫、減少膨脹、快充等性能上的表現(xiàn)。

　　杉杉科技在寧波已布局硅基一體化生產基地，設計產能4萬噸/年，其中一期項目去年已開始量產，今年產能將進一步釋放。杉杉科技期望和上下游企業(yè)一起努力，把電池產業(yè)做大做強。