
石墨负极比容量接近理论上限,硅基负极有望成为下一代主流负极材料。目前主流人造石墨负极比容量为350-360mAh/g,接近理论比容量372mAh/g,硅材料在比容量方面优势明显,理论比容量高达4200mAh/g,是目前突破电池能量密度瓶颈的有效路径。此外,在石墨负极中掺入硅材料后,锂离子嵌入和脱出的通道增加,硅负极快充性能更优。硅基材料凭借高能量密度以及快充性能等优势,有望成为下一代主流负极材料。
4680大圆柱电池弧形表面应力均匀,更加适配硅基负极。目前硅基负极应用最大障碍在于其膨胀性带来的循环寿命以及安全性问题。4680大圆柱电池,相较于方形电芯,其弧形外壳受膨胀力更加均匀,同时电池不锈钢壳体的机械强度大,可充分吸收负极的膨胀力,有效减少硅基负极膨胀系数高导致的材料破碎粉化问题,更加适配硅基负极。
4680电池23年将快速放量,带动硅基负极需求攀升。22年2月,特斯拉宣布其已在位于加州的试点工厂生产了100万块4680电池;22年4月,特斯拉德州奥斯汀工厂开始量产4680电池,规划产能100GWh。在特斯拉带动下,国内外头部企业加速布局4680电池。