汇报提要：

1）硅是擢升动力电池能量密度的关键。负极从石墨体制到硅基负极将是来日的进级方位，石墨材料的理论克容量为mAh/g（每6个碳原子嵌入1个锂离子，孕育LiC6布局），暂时高端产物曾经到达-mAh/g，逼近理论容量，石墨负极材料慢慢到达上限，因而需求更高能量密度的新材料来应对需求。硅材料最能够满意人们更高能量密度的需求（孕育Li22Si5,理论克容量为mAh/g）。来日跟着动力电池能量密度请求的擢升，硅碳负极搭配高镍三元材料的体制成为进展趋向。年下半年以来，特斯拉、蔚来、智己汽车等车企纷纭推出本人新一代电动智能车，在电池材料上均布局了硅系负极，硅负极财产化大局日渐显然。

2）硅负极一定要合营碳纳米管哄骗。在电池充放电历程中，硅的体积会大幅膨胀（高达％以上)，从而致使呈现裂痕，从而产生硅负极颗粒化，硅负极材料颗粒之间接连断裂，致使硅负极电池神速萎缩。单壁碳纳米管处分了硅负极在锂电池运用的根天性题目。单壁碳纳米管由于管精良的导电性、高强度、高柔性、高长径比，以及在参与低剂量的处境下便可在材料内部孕育发财网络的本事，在引入硅负极后可笼罩硅颗粒表面并在硅颗粒之间创立高度导电和良久的接连。单壁碳纳米管同时显著加长了硅负极的轮回寿命。增加单壁碳纳米管，高硅含量的电池可满意轮回寿命的请求。

3）碳纳米管行业将受益各车企电池“黑科技”堆料。车企及电池厂持续颁布含有硅负极的下一代电池，将加快硅负极在动力电池行业的宽广运用。正极范畴，普遍LFP掺配比例为1.0-1.5w.t%，NCM及LCO为0.5-1.0w.t%，跟着电池厂对导电剂请求的擢升，CNT浸透率擢升。负极范畴，CNT导电剂更般配硅基化趋向，其掺配比例跟着硅比例的擢升而擢升。跟着动力电池、3C电池、储能电池的繁盛进展，CNT导电剂浸透率的继续擢升，CNT从正极LFP，NCM到硅基负极体制的继续浸透。估计到年，CNT导电浆料商场将冲破10万吨，对应商场空间超越40亿元，将在年约2.8万吨的基本上增进3倍。

1.为甚么硅负极是趋向？

1.1.为甚么硅是能量密度的关键？

为了实行更高的续航历程，电动汽车的电池需求保存充满的能量，同时又不能增添过量的分量，不能占用过量的空间，这就需求高能量密度。

负极从石墨体制到硅基负极将是来日的进级方位，产物进级推进代价量擢升。石墨材料的理论克容量为mAh/g（每6个碳原子嵌入1个锂离子，孕育LiC6布局），暂时高端产物曾经到达-mAh/g，逼近理论容量，石墨负极材料慢慢到达上限。因而需求更高能量密度的新材料来应对需求。

此中，硅材料最能够满意人们更高能量密度的需求（孕育Li22Si5,理论克容量为mAh/g）。来日跟着动力电池能量密度请求的擢升，硅碳负极搭配高镍三元材料的体制成为进展趋向。来日两年，跟着高镍三元材料NCM、NCA及其余配套材料的技能慢慢老练，硅碳负极的财产化马上到来。

1.2.末端客户慢慢筛选硅负极方位

Tesla在年9月22日“电池日”显然策划来日将采纳硅负极，策划采纳冶金硅做为材料，经过离子导电高分子施行涂覆、以及特别胶粘剂（Binder）混杂的形势，改观硅负极的功用。

Tesla对硅原材料施行纳米化和对应的包覆法子来擢升功用。对硅纳米材料施行包覆能够有用改观硅的破裂和SEI膜失控成长题目。

蔚来在年1月9日NIODay上颁布kWh固态电池，该技能采纳原位固化工艺的固液电解质，保证电芯平安；哄骗无机预锂化工艺的硅碳负极，合营纳米级包覆工艺的超高镍正极，可实行50%的能量密度擢升，到达Wh/kg。

上汽团体及浦东新区、阿里巴巴的“智己汽车”在年1月13日颁布93kWh和kWh两款大电池组，均操纵掺硅补锂技能可实行20万千米电池无衰减，单体能量密度到达wh/kg。

各家电池厂及车厂不才一代电池打算中都曾经在大范围哄骗硅，但硅存在一个尚未处分的根蒂题目。

2.为甚么硅负极一定要合营碳纳米管哄骗？

2.1.硅的根蒂题目是甚么？

在电池充放电历程中，硅的体积会大幅膨胀（高达％以上)，从而致使呈现裂痕，从而产生硅负极颗粒化，硅负极材料颗粒之间接连断裂，致使硅负极电池神速萎缩。这是拦阻硅在锂电池中未能获得宽广哄骗的重心原由。

2.2.碳纳米管是硅负极宽广运用的关键地址

单壁碳纳米管处分了硅负极在锂电池运用的根天性题目。单壁碳纳米管由于管精良的导电性、高强度、高柔性、高长径比，以及在参与低剂量的处境下便可在材料内部孕育发财网络的本事，在引入硅负极后可笼罩硅颗粒表面并在硅颗粒之间创立高度导电和良久的接连。

单壁碳纳米管使得硅颗粒之间的接连特别慎密、导电性好且稳固，假使产生硅负极颗粒体积膨胀并开端破裂，这些颗粒仍可经过单壁碳纳米管维持精良接连。

单壁碳纳米管同时显著加长了硅负极的轮回寿命。增加单壁碳纳米管，高硅含量的电池可满意轮回寿命的请求。

单壁碳纳米管能够建立出SiO含量为20％、mAh/g容量和0轮回的硅负极，根基充满满意高能量密度、高倍率功用、高性价比的新一代动力电池，能量密度可超越Wh/kg和Wh/l。

3.碳纳米管将受益电池“黑科技”堆料

为了实行锂电池导电剂要紧在运用正极材料及负极材猜中，特为是LFP，NCM及硅碳负极普遍都需求合营导电剂特为是CNT导电剂哄骗。CNT导电剂对锂电池归纳功用显然擢升，同时CNT量产范围继续夸大推进成本慢慢下行，在锂电池中的性价比慢慢展现，来日其浸透率将慢慢擢升。

估计来日3年CNT导电剂在动力电池导电剂中的浸透率将超越65%，在3C花费电池中的浸透率将超越28%，大伙商场空间将在现有基本上增进3倍以上。

3.1.碳纳米管在正极范畴运用将赓续擢升

正极范畴，普遍LFP掺配比例为1.0-1.5w.t%，NCM及LCO为0.5-1.0w.t%，跟着电池厂对导电剂请求的擢升，CNT浸透率擢升。

碳纳米管导电浆料在动力锂电池范畴的继续浸透，替换炭黑趋向愈创造显。估计年CNT在动力电池导电剂中的浸透率将超越65%。

“无绳化”促使3C锂电池导电功用请求的擢升，CNT导电剂浸透率不乱增进。年碳纳米管导电浆料在数码电池中浸透率达18.0%，估计到年CNT浸透率将超越28%。

3.2.碳纳米管在负极运用受益硅负极神速浸透

负极范畴，CNT导电剂更般配硅基化趋向，其掺配比例跟着硅比例的擢升而擢升，咱们以1.5%做为保守测算比例。

CNT导电剂是硅基负极中般配最佳的导电剂：

1）优秀的导电性补偿了硅原子带来的不够。

2）硅碳负极需求处分热膨胀题目才可哄骗，因而其束缚布局不乱性相当要害，而碳纳米管具备很好的化学不乱性。

3）极大的比表面积能够有用的缓和硅基负极在锂离子脱嵌历程中硅材料布局的坍塌。

3.3.碳纳米管空间庞大将受益电池“黑科技”堆料

CNT导电浆料商场来日三年将冲破10万吨，对应商场空间超越40亿元。

跟着动力电池、3C电池、储能电池的繁盛进展，CNT导电剂浸透率的继续擢升，CNT从正极LFP，NCM到硅基负极体制的继续浸透。估计到年，CNT导电浆料商场将冲破10万吨，对应商场空间超越40亿元，将在年约2.8万吨的基本上增进3倍。

依照商场空间测算关联：

商场空间=CNT浸透率*锂电行业总量*市占率

来日锂电行业总量将维持高速增进，对应的锂电池正极LFP及NCM材料将伴有行业的高速增从而增进，同时锂电负极材料硅基化的产物进级也将显露高增进。CNT是与锂电行业大趋向—正极高镍化、负极硅系化—最为般配的导电剂材料，CNT在导电剂中的浸透率将稳步擢升。

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