杉杉：致力破解新型硅碳负极固态电池四大痛点

 

在全球能源转型浪潮推动下，提升锂电池能量密度和安全性，已成为产业发展的关键命题。

 

作为石墨负极的颠覆性替代方案，硅基负极材料展现出巨大的发展潜力。然而，当前该材料距大规模量产仍存在诸多痛点，如硅膨胀问题、极片耐压性不足、快充能力受限及量产过程中的安全隐患等。杉杉重点布局新型硅碳（CVD硅碳），有望破解行业痛点，加速硅基材料大规模商业化进程。

 

突破四大痛点

 

当前，3C电池产品硅含量一般在10%左右，头部企业可达到15%。但随着eVTOL、无人机等新兴应用场景的市场热度快速升温，对电池能量提出更高的要求。针对硅含量高达30%-40%的电池产品的研发已经展开。

 

随着硅含量的增加，其易膨胀的问题就更加凸显。为解决硅基材料体积易膨胀的问题，杉杉的新型硅碳（CVD硅碳），采用独创的气相纳米化技术将硅颗粒尺寸控制在纳米级，搭配流态化碳包覆工艺，在硅表面构建出兼具导电性与缓冲作用的三维网络“纳米级铠甲”，不仅抑制了结构崩塌，更打通了锂离子传输的“高速通道”，使产品在能量密度与循环寿命之间实现完美平衡。

 

同时，提高电芯能量密度的一个常规方法是做高压实极片，但常规硅碳产品在压实密度提高后，就会暴露不耐压的问题，进而造成电池产气、循环不良。为此，杉杉自主开发了一款纯球形硅碳负极产品。这种高性能耐压型硅碳在受到外界压力时，应力分散比较均匀，耐压性是常规产品的3-5倍以上。

 

针对硅碳产品快充受限的问题，杉杉研发了表面有褶皱结构的硅碳产品，其与电解液的接触面积增大，其动力学性能可以得到进一步提升。

 

而对于电池生产相关环节中，硅烷、乙炔等气体所带来的量产安全问题，杉杉经过多年的积累，已经掌握了安全生产的关键。在杉杉硅碳负极产品的生产过程中，保持了安全事故零发生。

 

业内预测，2025年全球固态电池装机量将突破15GWh，2030年市场规模达千亿美元，而杉杉的布局恰好踩中这一战略节点。

 

截至2024年底，杉杉在负极材料方面已手握334项授权专利，其中硅基材料相关专利超百件，近半已授权，另有10项PCT国际专利布局美欧日韩，构建起全球知识产权壁垒。2025年初新增的六项发明专利中，两项直指硅碳负极核心技术，进一步巩固专利护城河。

如今，杉杉的技术落地成果已在市场验证中崭露头角。高容量、高首效硅碳产品在循环性能与能量密度平衡上表现突出，已成功导入头部动力电池企业，并在消费电子企业的评测中取得领先。

 

在产能布局方面，杉杉宁波4万吨一体化硅基负极基地一期已投产，成为行业内最先落地的硅碳负极有效产能之一，今年产能将进一步释放。通过原材料自主改性与工艺闭环控制，杉杉正加速实现“高性能+低成本”的双重目标，构筑起“技术+产能”的双重护城河。

更值得关注的是，杉杉自主搭建的固态电池负极材料评测体系，正加速新型材料的研发迭代，确保产品迭代速度领先行业，提前锁定下一代竞争制高点。