近期国轩高科（002074）公告，拟募资不超过36亿元用于动力电池相关项目建设，其中包括5000吨硅基负极材料项目。
国轩高科此次高调布局硅基材料的背景是，国家已颁布动力电池能量密度硬性指标。根据《节能与新能源汽车技术路线图》，2020年纯电动汽车动力电池的能量密度目标为350Wh/kg。
同时，随着新能源汽车在实际应用中对续航里程要求的不断提高，目前的材料体系明显已无法实现这一“小目标”，难以满足现实需求，研发新型高能量高性能材料迫在眉睫。
目前，硅基材料已成为电池企业和锂电材料商改善负极的最优先选择。湖州创亚动力电池材料有限公司(下称湖州创亚)总经理胡博表示:“现在各负极材料企业都在上演着一场硅基负极材料的竞逐战。”
了解到，国内除国轩外，斯诺、星城石墨、湖州创亚、上海杉杉等都在积极推进硅基负极的产业化。到底各大企业研发进展如何、硅基材料产业化还需多久，成为当下亟待厘清的问题。
硅基材料产业化进程如何?
国内负极材料企业研发硅基材料的情况是：大部分材料商都还处于研发阶段，目前只有上海杉杉已进入中试量产阶段。
上海杉杉投资部部长尧桂明介绍，纳米硅和氧化亚硅是公司比较成熟的硅基材料并实现量产。目前氧化亚硅出货量可达2吨/月，纳米硅每月有几百公斤/吨，已送样至三星、LG、松下等国际电池企业。
那么，对国内的其他负极材料企业来说，硅基材料亮相市场还有多久呢?
国轩高科内部人士透露，预计这款材料产业化将在2018年。
了解到，国轩高科为自主研发硅基材料，聘请了很多材料技术专家，成立了一个专门研发材料的团队。
胡博表示：“湖州创亚硅负极能量密度可以做到1300-1400Wh/kg，硅碳负极材料可以达到600Wh/kg。明年上半年将进入中试量产。”
未来2-3年硅基材料会实现较大规模的导入，国家产业政策也会加快这一进程则是大部分业内人士的观点。
硅基材料成本如何?
传统石墨材料是当前最成熟的负极材料，性能稳定，价格优势明显。硅基材料产业化后的成本是否能够与其抗衡?
业内人士认为，硅基材料成本会比石墨负极高2-5倍，但在性能上尤其是能量密度可提升2-5倍，加上其成本在电池中相比其他材料而言的占比并不高，电池企业完全可以消化替换传统石墨材料的成本压力。
目前，上海杉杉拥有多款石墨产品，价格在3—15万元/吨。在性能上，其硅基材料在克容量上相较石墨负极提升3-10倍，根据膨胀容忍度等综合考虑，循环性能目前可达300-500周。
事实上，硅基材料大受追捧的主要原因是，硅负极材料理论比容量达到4200mAh/g以上，远高于372mAh/g的石墨类负极。具体来看，纳米硅和氧化亚硅是比较成熟的硅基材料。
但需注意的是，由于硅负极具有与生俱来的缺陷——充放电过程中，体积膨胀可达300%，这会导致硅材料颗粒粉化，造成材料容量损失。因此，掺杂是目前材料企业使用硅基材料的主流应用方式。
实际应用中，哪些领域将最先应用硅基材料?业内看法不一。有的人表示，三星、LG等国际企业已在电动工具实现这款材料的应用;有的人则认为，数码3C类领域将会比动力电池更先享受硅基材料的高性能服务。
若放眼海外，目前特斯拉通过在人造石墨中加入10%的硅基材料，已在Model 3上采用硅碳负极作为动力电池新材料，电池容量达到了550mAh/g以上，电池能量密度可达300wh/kg。
日本GS汤浅公司推出硅基负极材料锂电池，并成功应用在三菱汽车上;日立麦克赛尔则宣布已开发出可实现高电流容量硅负极锂电池。
“硅基材料最关键的问题就是要解决膨胀。在动力电池上，圆柱电池将比软包更易于实现这款材料的应用。”尧桂明表示。
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