中国粉体网讯 进入2024下半年，国内各大手机厂商纷纷开始预热发布自家新品旗舰手机。纵观国内手机厂商发布的手机可以发现，每年各大厂商都会不约而同的升级手机的某项或多项功能当做宣传卖点。例如2023年开始普及1.5K分辨率高刷新率的屏幕，2022年开始普及超大底主摄和自研影像芯片等，再往前诸如双扬声器、X轴线性马达、VC均热板、卫星通信、电池快充等功能都升级了个遍。而今年手机升级的最大卖点是硅碳负极电池。
硅碳负极电池成手机厂商新宠
国内各大手机厂商纷纷将目光投向硅碳负极电池技术。2023年以来，荣耀的青海湖电池、小米的金沙江电池、一加的冰川电池和vivo的蓝海电池等一众“水系电池”相继推出，这些电池在体积没有较大改变的情况下，实现了容量的突破。例如，小米14 Ultra金沙江电池容量为5300mAh，相比于上一代提升了300mAh，能量密度也来到了779Wh/L，体积还减少了8%；一加Ace 3 PRO的冰川电池，容量为6100mAh，比上一代增加了1100mAh。华为的三折叠手机Mate XT的电池厚度仅为1.9mm，电池容量却做到了5600mAh。
今年刚刚发布的vivo X200系列手机中标准版电池容量5800mAh，Pro版电池容量6000mAh。最让人惊喜的是X200 Pro mini，一款小屏旗舰手机塞入了5700mAh容量的电池，重量仅185g，作为对比iPhone 16 Pro 199g的重量电池容量仅为3582mAh。
不止vivo，即将发布的新机如小米15系列、OPPO Find X8系列、荣耀Magic 7系列、一加13等手机纷纷跟进，开始普及大容量硅碳负极电池。
硅碳负极电池的独特优势
（一）高能量密度
硅碳负极电池相比传统石墨电池具有显著的高能量密度优势。硅的克容量大约是石墨的十倍。理论上，若将传统石墨负极电池全部换成硅材料，容量会大幅增长。然而，由于硅在充电过程中体积膨胀系数高，目前手机厂商只能在石墨的基础上添加少量硅。即便如此，含硅量在5%-6%左右的硅碳负极电池，也能让电池能量密度提升超过20%。荣耀新发布的第三代青海湖电池，硅含量达到10%，能量密度实测值高达773Wh/L。这意味着原本只有5000mAh左右容量的电池，在加入硅碳负极材料后，可以增大到6000mAh左右，且体积还能缩小一些。
（二）低温性能优越
硅碳负极电池在低温下具有更好的循环稳定性。与石墨负极材料相比，硅碳负极材料能有效改善手机和电动汽车在冬季常见的掉电问题。在寒冷的环境下，传统锂电池的活性会下降，导致续航时间缩短，甚至无法正常工作。而硅碳负极电池的低温性能更加优异，能够在更低的温度下保持稳定的工作状态。例如，一些手机厂商在宣传产品时，会将手机放在零下几十摄氏度的环境中测试其耐用性和续航能力，这充分展示了硅碳负极电池在低温环境下的优势。对于生活在北方地区的用户来说，硅碳负极电池无疑是一个福音。
（三）体积小轻薄
硅碳负极电池体积小、轻薄的特点使其非常适用于折叠屏手机等电子设备。在硅碳负极电池出现之前，若想实现更高的续航，往往采用堆积电池的方式，拿体积换容量。而当需要给其他配置腾空间时，又不得已牺牲电池容量。硅碳负极电池的出现改变了这一局面，它可以大幅减小体积，使手机更加轻薄。例如，华为发布的全球商用三折折叠屏手机Mate XT，采用全新架构硅负极大容量电池，厚度压缩至1.9毫米，容量却能达到5600mAh。这为其他器件提供了更多空间，比如影像模组。同时，也使得折叠屏手机在保证续航的同时，越来越轻薄。
硅碳负极电池制备方法及产业化进展
硅碳负极材料的制备方法主要有物理混合法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法和水热法等。物理混合法工艺简单，但材料均匀性较差；化学气相沉积法尽管成本较高，但制备出的材料均匀性好、性能优异，宁德时代从中长期提升能量密度的角度，鼓励材料厂商发展硅碳负极，尤其是化学气相沉积法；溶胶-凝胶法可以精确控制材料组成和结构，工艺相对复杂；水热法在较低温度下可制备高性能材料，但对设备要求较高。
目前，硅碳负极材料的产业链正在快速发展，从2023年初到今年9月，已有超过40万吨的硅碳负极材料产能规划项目上马，涉及的投资金额超过200亿元。贝特瑞、杉杉股份、璞泰来等头部厂商皆有布局。硅碳负极材料已从实验室阶段迈向产业中试阶段，显示出巨大的规模化生产潜力和市场前景。
安徽邦德锐纳米级硅碳负极材料及浆料导电项目首批产线投产，该项目总投资约60亿元，建成后可年产5万吨纳米级硅碳负极材料及20万吨配套新型导电剂。
杉杉股份已突破硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，并实现硅基负极批量供货，且该公司已布局宁波4万吨一体化硅基负极产能基地，一期项目预计今年下半年陆续投试产。
贝特瑞目前拥有硅碳负极产能为5000吨/年，且该公司还投资50亿元建年产4万吨硅基负极材料项目，一期项目预计将会在2024年陆续建成投产，预计到2028年其将拥有约5万吨/年硅基产能。
璞泰来CVD沉积硅碳负极产品面向消费类客户导入顺利，中试线产能已供不应求，正加快推进安徽紫宸1.2万吨/年硅基负极材料项目的产能建设进度，预计2025年初将形成首批产能。
硅碳负极电池在动力电池领域具有巨大的应用潜力。随着新能源汽车市场的快速增长和消费者对续航里程要求的提高，对高能量密度电池材料的需求不断增加。硅碳负极材料作为提升电池能量密度的关键材料之一，市场需求随之扩大。预计到2025年，硅碳负极在圆柱动力电池和方形动力电池的渗透率将分别达到35%和20%，测算2025年全球电池用硅碳负极出货量为20万吨。
参考来源：
各大手机厂商官网，中金研究院，中研网等
（中国粉体网编辑整理/留白）
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