硅基负极31问答,涉及投资、成本、技术,你想知道的都在这

文摘   2024-11-21 11:20   上海  
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来源 | 老司机驾新车

Q:华为提出的硅氧专利方法与目前其他企业在尝试的多孔炭为骨架、硅碳复合物沉积的方法有何区别?

A:区别在于华为对多孔碳的选择及其孔径孔隙分布控制更为精细,这有助于更有效地控制硅氧颗粒的尺寸和沉积后的膨胀,从而实现更好的电池性能。

Q:华为在硅氧专利中使用的孔隙更小的多孔碳材料是自行开发还是与供应商合作研发的?

A:据推测,华为的第二个硅碳复合物专利中提到的多孔碳材料可能由其供应商江西紫宸提供,因为江西紫宸在硅附体材料的研发方面具有合作潜力。

Q:长期来看,硅氧负极材料方案是否会完全被硅碳替代,其存在的意义何在?

A:从长期市场占有率角度看,硅氧方案可能在一定程度上会被硅碳方案替代。然而,由于硅氧方案也有其独(更多实时纪要加微信:aileesir)特优势和必要性,因此不会被完全替代,华为布局硅氧专利也有其战略考量和应用场景的需求。

Q:目前贵阳富集在电池端的应用情况如何?今年国内外对硅氧和硅碳的需求量大概有多大?

A:目前贵阳富集在动力和消费领域的应用占比较大,其中动力应用占比超过40%,主要集中在贵阳附近;消费应用占比约60%,以规范为主。预计2024年国内对硅氧和硅碳的需求量不超过1万吨(以贵妇级成品计算),全球需求量预估也不超过2万吨。

Q:现在哪些电池厂在使用贵阳富集的产品,以及国内外情况如何?

A:目前贵阳富集主要被日韩企业采用,如日本松下等,其中B公司与日韩企业有较多合作,出货量较大。国内使用硅氧富集的电池厂商较少,仍以规范为主。

Q:为什么国内较少使用硅氧富集,而更多依赖规范负极材料?

A:主要原因是知识产权问题,日韩企业在硅氧富集方面具有先发优势和知识产权布局,而国内为了避免未来可能出现的问题,倾向于选择更为保险的规范负极材料路线。

Q:对于今年预测的1万吨产品需求中,硅碳和硅氧的占比情况是怎样的?研磨法相较于立法(气氧沉积法),它们的核心差异是什么?

A:在国内,硅碳的需求量可能占到80%至90%以上,目前主要采用传统的研磨法制成的规范负极。尽管研磨法存在一些劣势,但在消费领域已经能够满足需求,甚至在部分动力领域也可应用,只要添加量适中。研磨法相较于立法,核心区别在于颗粒更大,膨胀更多。但通过技术迭代,部分企业已能将研磨法生产的微小颗粒与传统工艺混合使用,制备出性能良好的硅碳负极。

Q:目前用研磨法做出的硅负极规划布局,成品的售价和成本大概是多少?

A:成品的售价大约在二十多万,成本约为十来万,毛利率大约为50%。

Q:这种研磨法生产的规范服务器的客容量能达到多少?循环次数方面,采用研磨法生产的硅负极如何?

A:规范服务器的库容量不是制约硅负极的关键参数,一般可以轻松做到15-20倍以上。循环性能较好,如果采用仓混技术,循环寿命可以达到一千多左右,基本满足动力需求,但前提是常规比例不高。

Q:预锂化后的硅氧产品的成本和售价是多少?预锂化对硅氧负极性能有哪些提升?

A:预锂化后的硅氧产品成本较高,至少要三四十万,售价则会更高,可能达到五六十万。相较于岩魔法生产的硅碳,预镁化硅氧的成本要贵约一倍左右。预锂化主要改善了硅氧负极的体积撤销,从而提高循环性,经过预锂化处理后,循环次数可以超过90%,并且满足部分日韩企业对性能的需求。

Q:不进行预锂化而是做预镁化的硅氧负极的成本及售价是多少?

A:不进行预锂化、做预镁化的硅氧负极成本大约在二十多万,售价相较于普通硅氧会有所提高,大约在26到27万左右。

Q:预镁化的硅氧负极循环性能如何?华为硅氧负极专利中是否提及预锂化或预镁化技术?

A:预镁化的硅氧负极相较于普通硅氧,循环次数至少可以提高300周以上,达到800至1000周左右,而通过预镁化处理后,循环性能更好,可以超过1200至1300周。华为硅氧负极专利中并未明确提到预锂化或预镁化技术,而是通过低硅含量的包覆材料来提高循环性能。

Q:预镁化和玉理化的硅氧负极是否具备大规模量产基础?

A:目前,研磨法生产的规范和部分硅氧产品可以实现大规模量产,但CVD法产品还未达到成熟的量产阶段。

Q:研磨法生产的规范和硅氧的成本空间还有多大?

A:虽然可以量产,但由于市场规模效应和传统石墨负极成本已降至极致,目前硅负极的成本仍较高。未来可通过工艺优化迭代和扩大产能规模来进一步降低成本。

Q:在接下来的三年或五年内,硅氧负极材料的成本能降到多少,以及研磨法规成本的降低情况如何?

A:预计在未来三年内(更多实时纪要加微信:aileesir),通过传统规范普及,硅氧负极材料的成本可以降到10万以下,并且可能性非常高。届时,成本下降会导致售价降低,对于下游电子产品而言,虽然混合型产品中含有的贵妇级比例不多,但销售价格与纯硅氧负极的实际差异不会太大。

Q:目前研磨法生产的硅碳负极的质量比例是多少?成本大概能达到多少?

A:目前研磨法生产的硅碳负极若按照1比1的质量比例,成本可能达到1800以上甚至2000元/吨;而采用4比6的比例配置,成本可控制在约1500元左右。

Q:对于硅碳负极材料中多孔碳和硅烷的比例,以及当前硅碳负极能否实现量产?

A:如果硅碳负极中硅碳的质量比为1比1,生产一吨这样的硅碳负极大约需要0.5到0.6吨多孔碳和0.6到0.7吨硅烷。目前,硅碳负极的关键难点在于多孔炭的技术验证周期较长以及成绩供应的精确控制,这影响了产品的品质稳定性与降本可行性。此外,生物基多孔碳是主流技术,尽管树脂基多孔碳在品质上OK,但由于成本较高,通常作为辅助技术使用。

Q:目前生物基多孔碳的价格及成本大概是多少?过去一年其价格是否有下降?

A:目前,使用生物基材料并采用CVD工艺生产的多孔碳售价大约在8到10万左右。相较于去年同期,由于产量增加,价格有所下降,但降幅仅为1万多块钱。

Q:生物基多孔碳的主要原材料有哪些,以及其供应问题如何解决?

A:生物基多孔碳的主要原材料包括椰壳、核桃壳、淀粉、秸秆和竹子等。其中,椰壳和核桃壳因其来源广泛、易于大规模收集而被广泛应用。然而,不同区域的原材料品质存在差异,需要工艺灵活调整以确保产品质量一致性。面对未来硅碳负极大规模生产时的原材料供应问题,正在开发新的工艺,如化石燃料基的煤机或滤清机工艺,以应对潜在的供应短缺。尽管煤基和生物基多孔碳的工艺差异较大,性能尚未达到生物基多孔碳的水平,但随着规模化生产,通过选定特定区域持续供应原材料,应能有效解决供应问题。

Q:生物制剂动物碳的厂家一吨的成本大约是多少?目前在烟草厂商中,哪些在生物制氢方面做得比较好?

A:生物制剂动物碳的供应商成本大概在五六万左右。在烟草厂商中,目前生物制氢做得比较好的是园林股份、新增碳业以及百思格等公司,同时一些老牌的负极材料厂商如B公司、珊珊、小中华、中科和中国电信也具备相关技术能力。

Q:早期多孔碳尤其是硬碳为何没有得到广泛应用?

A:硬碳虽然背景性能较好,但其生产成本相比传统负极材料高出很多,这影响了它的性价比,因此在早期并未得到高度重视。

Q:元力公司在多孔碳生产方面相较于其他负极材料厂有何优势?

A:元力公司以活性炭为主的多孔碳技术较为优秀,可与日本可乐丽公司进行PK,尤其在活性炭技术上具备较强优势。而在硬碳方面,虽然布局时间相对较晚,但其工艺上具有相似性并能借鉴经验,同时老牌副机厂商在硬碳领域的布局时间更久,技术能力更强。

Q:硬碳与活性炭在性能和应用上的主要区别是什么?

A:硬碳主要应用于锂电、钠电以及碳骨架,而活性炭主要用于超级电容器,追求高快充性能和大的比表面积。在性能测试方法上两者不同,硬碳在倍率性能上表现更好,例如CVD法制成的负极可实现34C甚至4-5C的倍率充放电。

Q:未来三年多孔碳的价格预测如何?

A:未来三年多孔碳的价格可能会受新技术工艺突破的影响而有所下降,预计在三年内通过新技术的应用,成本可以降到5万以下。目前市场价格大约在15到20万区间,随着规模化生产和技术进步,未来硅烷器的价格有望进一步降低至10万以下。

Q:硅烷系上游原材料是否有供应瓶颈?目前做纤维法制成的硅炭和CVD法生产的硅碳负极的成本和售价大概是多少?

A:硅烷系上游原材料没有明显的供应瓶颈。目前小批量生产的CVD法硅碳负极成本大约需要五十多万,但随着产量增加,成本可以下降很多。原材料多孔碳和硅烷的价格及用量加在一起成本大概为小二十万。

Q:理论情况下生产一吨硅碳所需的多孔碳量是多少?除了多孔碳和硅烷气之外,还有哪些较贵的原材料?

A:理论情况下所需多孔碳量会根据实际良品率有所变化,如果以80%的良品率计算,实际用量需除以0.8。还有辅助性气体和其他材料,以及包炭环节所需的碳包裹、沉积碳等,这些都导致了成本较高。

Q:年产1万吨硅碳产能的设备投资额是多少?

A:年产1万吨硅碳产能的设备投资额至少占总投资额的五六十百分比,预估总投资额可能达到三四个亿。

Q:年产1万吨硅碳的单次生产量是多少以及所需时间?

A:单次制备10公斤级的产品需要约2天时间完成整个工艺流程。

Q:硅碳作为导电剂在电池中具体起到什么作用?

A:硅碳作为导电添加剂可以提升导电性能,通过其较大的比表面积缓解硅负极在循环过程中的结(更多实时纪要加微信:aileesir)构坍塌,形成稳定的导电网络,并增强颗粒间的连接强度,减少活性物质脱落现象,从而改善电池的循环性能。

Q:在掺杂10%硅碳的混合负极中,需要添加的碳管重量占比是多少?

A:添加的碳管重量占比大约在0.2%到0.7%或0.8%之间,具体根据需求调整。

Q:CMC和PAA在硅负极中分别占据的质量比例是多少?

A:CMC和PAA合计占负极质量的比例大约为2%到5%,其中PAA占大头,至少占据70%以上。

The  End——

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