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2020年最新硅碳负极资料行业市场近况及发展远景

2020年最新硅碳负极资料行业市场近况及发展远景

  • 分类：：行业动态
  • 作者：：
  • 起源：：
  • 颁布功夫：：2020-06-15
  • 接见量：：0

【概要描述】硅碳负极资料产业化过程始于20世纪20年代，，，1970年，，，硅元素被利用到锂离子电池负极，，，尝试者们起头使用能形成合金的元素作为负极。1971年Dey发现了一部门金属元素(Si，，，Al，，，Mg，，，Zn，，，Pt，，，Sn等)能够和锂离子在室温下形成电化学的合金。

2020年最新硅碳负极资料行业市场近况及发展远景

【概要描述】硅碳负极资料产业化过程始于20世纪20年代，，，1970年，，，硅元素被利用到锂离子电池负极，，，尝试者们起头使用能形成合金的元素作为负极。1971年Dey发现了一部门金属元素(Si，，，Al，，，Mg，，，Zn，，，Pt，，，Sn等)能够和锂离子在室温下形成电化学的合金。

  • 分类：：行业动态
  • 作者：：
  • 起源：：
  • 颁布功夫：：2020-06-15
  • 接见量：：0
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资料起源：：前瞻产业钻研院整顿
1 、、、全球硅碳负极资料行业正走向产业化
 
       硅碳负极资料产业化过程始于20世纪20年代，，，1970年，，，硅元素被利用到锂离子电池负极，，，尝试者们起头使用能形成合金的元素作为负极。1971年Dey发现了一部门金属元素(Si，，，Al，，，Mg，，，Zn，，，Pt，，，Sn等)能够和锂离子在室温下形成电化学的合金。
 
      1976年Sharma和Swwfurth在400℃-500℃下进行了电池的测试并发现了Li-Si合金的形成。Li-Si合金相蕴含了Li12Si7，，，Li14Si6，，，Li13Si4，，，Li22Si5等。出格是Li22Si5相天生了4200mAh/g的理论容量，，，其容量是所有Li的合金相中最高的。
 
       1990-2000年是硅基负极初步发展的时期。Dahn等人首先索求了热解含硅聚合物制备硅基负极的步骤，，，钻研的典型聚合物蕴含聚硅氧烷 、、、环氧硅烷等。
在20世纪90年代末期，，，纳米级的硅与其他矩阵的复合物也被利用来改进硅基负极的机能。Wang等使用利用物理步骤制备了硅/石墨的复合物，，，其容量从437mAh/g提升到1039mAh/g。Kumta等通过高能机械研磨制备了Si/TiN复合物，，，将Si散布在TiN的阵列来缓崩溃积变动。
 
      总的来说，，，这十年的硅基负极起头了缓慢的进展，，，钻研成就也极大的鼓励世界领域内对锂离子电池钻研的兴致。
 
      进入21世纪后，，，硅基负极的钻研也越发的深刻。在2000-2005年中，，，零维硅颗 、、、硅合金 、、、硅薄膜和复合活性/非活性的缓冲矩阵等步骤也被开发出来。
 
      而到2006-2010年期间，，，钻研重点又转移到了一维的硅纳米线 、、、硅纳米管和三维的硅纳米结构上并实现了容量的大幅提高。
 

      到2018年为止，，，硅基负极已经有了爆炸式的发展，，，逐步增长于工业产生的电极之中。小尺度硅纳米颗 、、、二维 、、、三维的硅结构均有了具体的钻研并成立了成熟的系统。

 

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2 、、、全球各大企业正积极研发硅碳负极资料
 
      早在1990年日本就成功研制了以石油焦为负极的锂离子电池，，，1996年纳米结构的硅颗粒与碳相结归并陆续利用于负极资料。
 
      2012年日本松下颁布NCR18650C型号电池，，，容量高达4000mAh。
 

      2016年韩国一家钻研所通过化学气相沉积(CVD)法，，，有效解决了硅体积膨胀的问题，，，将有助于推动碳-纳米硅-石墨复合负极资料大规模出产。

 

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3 、、、全球硅碳负极资料行业市场需要逐步增长
 
      陪伴着全球硅碳负极资料的产业化，，，全球硅碳负极资料市场需要逐步增长。全球负极资料市场需要从2014年的7.51万吨提高至2018年的17.72万吨，，，年复合增长率达到23.94%。
 
      2016-2017年硅碳负极资料逐步进入市场，，，市场需要量较少，，，2018年市场逐步放量。凭据新资料在线数据，，，2018年全球硅碳负极资料需要量达到0.67万吨。
 

      2017年特斯拉通过在人造石墨中参与10%的硅基资料，，，已经在Model3上选取硅碳负极作为动力电池新资料，，，电池容量达到了550mAh/g以上，，，电池能量密度可达300Wh/kg。

 

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4 、、、新能源汽车带头市场需要远景辽阔
 
      随着新能源汽车品牌的不休增多，，，新能源车型结构的不休丰硕，，，消费者对新能源的消费意向不休加强，，，世界新能源汽车销量也与日俱增。凭据全球汽车产业平台MARKLINES的数据显示，，，2018年，，，全球新能源汽车销量突破200万辆，，，达到237万辆的水平。
 

      截至2018年底，，，全球新能源汽车累计销售突破550万辆。而凭据新能源汽车钻研机构EVTank数据，，，2019-2025年，，，全球新能源乘用车销量还将不休增长，，，销量将由2019年的221万辆增长到2025年的1200万辆，，，年均复合增长率将达到32.6%。

 

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      新能源汽车销量不休增长的同时，，，新能汽车等大型器件对锂离子电池提出更高倍率的充放电等要求，，，而目前使用的正负极资料越来越不能满足上述需要。为了提升锂离子电池的机能，，，先提高负极的电化学机能无疑是最方便最有效率的。
 
      硅拥有较大的理论比容量(4200mAh/g)，，，比石墨类负极资料的比容量(372mAh/g)高一个数量级和较低的嵌锂电位。硅与电解液反映活性低，，，在地壳中储量丰硕，，，价值便宜，，，是新一代锂离子电池负极资料的梦想选择。
将来随着硅碳负极资料成本的进一步降低，，，凭据新资料在线预测，，，2020年硅碳负极资料渗入率将达到15%。2018-2020年硅碳负极资料渗入率年均增长5.61个百分点。
 
      将来随着硅碳负极逐步代替石墨作为电池负极的重要资料以及硅碳负极资料技术及成本方面的进一步突破，，，预计2021-2025年硅碳负极资料渗入率年均增长率将在4-5个百分点之间。
 
      预计2025年硅碳负极资料渗入率将达到36%左右，，，而凭据中国物理与化学行业协会预测，，，2020-2022年全球负极资料需要将别离达到30.22万吨 、、、39.35万吨 、、、50.80万吨，，，年复合增长率为29.65%。
 
      在此基础上预计2023-2025年随着负极资料下游需要领域发展的放缓，，，预计2025年全球负极资料需要将达到87万吨左右。依照这一数据以及前文对全球硅碳负极资料渗入率的预测，，，2025年全球硅碳负极资料需要量将达到31万吨左右。
 
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