4、技术路线如何选择?当前阶段硅基负极产品中,以硅氧为主(二代硅氧,大部分出货至海外),本质原因是贝特瑞、杉杉为代表的氧化亚硅产品成熟度较高。硅氧负极需要提升的点在于首效和能量密度。从中长期提升能量密度的角度出发,材料厂商倾向于发展硅碳负极,尤其是气相沉积法下的硅碳路线。本质上是打开能量密度上限、控制膨胀率、提升循环寿命。现有硅碳负极是用传统研磨法生产。研磨法下硅颗粒尺寸较大(通常在100nm以上),膨胀问题难以解决。CVD法通过将硅纳米颗粒沉积在碳基体表面形成复合材料,基于其产品组分均匀、结构致密,CVD法生成的复合材料膨胀率更低,对应循环性能得到显著提升,可以更好的发挥硅碳负极高容量的性能优势,待产品成熟,规模化降本后有望大批量应用。从材料厂的选择验证,头部材料企业倾向于采用CVD法硅碳负极。
1)气相沉积法硅碳负极产业链
*设备端:回转窑技术不断革新,但产品性能相对较差
*设备介绍:回转窑主要是由筒体、转动装置、支撑装置、挡轮装置、窑头密封装置构成。工艺流程:物料从窑尾进入窑内煅烧,由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用,物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向移动,生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却;燃料由窑头喷入窑内,燃烧产生的废气与物料进行交换冲击式破碎机后,由窑尾导出。
*优势:单机产能大、运行稳定、燃料适应性好等,并且在近两年技术取得大幅创新,能耗逐步下降。
*劣势:占地面积大,热效率低,造价高,同时,生产线水平高低不一、缺乏高端技术人才。
2)总体来看,使用回转窑沉积时硅烷极易发生自燃爆炸而存在安全隐患,且由于燃烧产生的固体沉淀导致回转窑中硅烷的使用率低,硅烷的较多浪费和也使得量产的硅碳产品成本较高。
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