硅电极超长续航「硅负极电池」

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广汽埃安过去10个月累计销售9.19万辆，已超出其工厂10万辆/年的满负荷产能。今年9月，广汽埃安已经对外透露工厂产能扩建，2022年年初产能将达到20万辆，此外现阶段还有一个年产20万的工厂在建设中，2023年将实现40万辆的总年产能。

而20万辆电动汽车，对应的是15GWh到20GWh左右的电池需求。目前中航锂电和孚能是广汽埃安的主要电芯供应商，预计投产的“时代广汽”会让宁德时代逐步重回供应体系。

除此之外，广汽自建的“海绵硅负极电池”产线也将融入电芯供应中，帮助广汽埃安构建覆盖磷酸铁锂、NCM523锂电池、海绵硅负极锂电池，整包能量密度从160Wh/kg到205Wh/kg能量密度梯度。有了自建、合资、外部的电池供应，也建立更加分散，更为安全可控的供应链体系。

广汽埃安的电池自研自造

本周一，广汽集团发布公告称，广汽埃安将承接广汽研究院纯电新能源领域的研发人员，并通过现金增资、资产注入、现金购买等方式实施内部资产重组，积极寻求于适当时机上市。据悉广汽埃安的重组预计在明年上半年完成，年底前有望IPO。

广汽研究院围绕动力电池技术，便拥有超过600人的研发团队，博士超过60位，拥有电池试验室、专业测试场、Pack生产车间，具备独立电池包自主设计和生产能力。这部分研发资源属于此次广汽埃安承接的部分。

而稍早的消息显示，广汽集团已经批复广汽埃安自研电池试制线建设项目，总投资3.36亿元。随后在今年广州车展上，广汽埃安总经理古惠南表示，内部已经同步在建设电池生产线，争取2022年年底建成并实现规模量产，实现2025年一定比例电池供应自给自足这一目标。

如果建设完成，广汽埃安将成为国内继比亚迪之后，第二家具备电池自研自产能力的新能源车企。

内部信息来看，广汽埃安自建的电池产能，将负责205Wh/kg的海绵硅负极电池的生产。广汽埃安的电池供应商孚能科技也发布了硅碳55电芯，因此猜测前期孚能有可能会为Aion LX Plus的电池生产提供代工。

锂电池的“硅负极”时代

为了实现更高的续航里程，新能源企业已经尝试了正极材料、电解质、结构优化，目前主流视角也集中到了负极材料，硅替代传统石墨是主要路线，LG化学、宁德时代、比亚迪、国轩高科等电池厂都有涉及。此外还有负极材料用金属锂，SES是主要参与者，SES曾透露已经与GM和现代汽车合作推进A样验证。

硅负极和金属锂负极相较于石墨而言，都有着绝对领先的理论比容量，能够存储更多的锂离子。但由于锂金属会与电解液之间发生化学反应，从而对电池容量造成不可逆损失，因此锂金属电池理论上只能适配固态或半固态电解质，也就是我们常说的固态电池。

固态电池距离量产时间周期会更慢一些，因此主流电池厂都选择了落地难度稍低的硅负极。硅负极和锂负极也存在共性问题，便是容易出现粉化。

广汽埃安的“海绵硅负极”便是提供了对抗粉化的方案。我们先了解什么是“粉化”，我们可以理解为同样一间办公室，石墨是摆了10个格子间，容纳的员工数量少，但是工位间都能留够空间，不存在坐不下。

硅是摆了100个格子间，容纳的员工数量多了，能量密度高了，但是工位太小，上班之后的结果便是，员工说：我的很大，你忍一下。工位：裂开了，我忍不了。

硅负极充放电体积差会达到3到4倍左右，松弛之间，会导致处理过的硅负极材料“脱粉”，对电池容量造成不可逆的损伤，影响了电芯的循环寿命。

通过专业专利查询平台智慧芽的数据看到，关于硅负极，广汽集团拥有15项发明专利，较为核心的专利是与中科院广州能源研究所共同研发的“一种硅负极的制备方法”，使用多孔碳为硅颗粒在硅负极充放过程中的体积膨胀提供足够的缓冲空间，避免“整个裂开”和“掉粉”，从而改善电池循环性能。

这样的膨胀缓冲来对抗“掉粉”，就是广汽埃安对外所称的“海绵”，使用后充放电体积差能做到10%以内，是可控范围内的膨胀。不过广汽埃安的“海绵硅负极”除了结构创新之外，还使用了特殊的粘结剂来修复结构，进一步防止脱落，并通过预锂化防止能量密度缩水。

正如前文所说，硅负极技术是诸多电池厂商的研究方向，通过智慧芽专利数据可以看到，国轩高科、珠海冠宇、宁德时代在该技术方向都有很强的专利优势，锂电池上有材料供应商贝特瑞在硅负极材料上也有很强的技术积累。

在应用层面，宁德时代此前也宣布过“掺硅补锂”方案，智己L7将是首款搭载该电池技术的车型，续航里程也将达到1000km以上。可以看到通过负极材料石墨中添加硅，是现阶段将NEDC续航里程做到1000km以上的最优解。

通过广汽埃安介绍，搭载144电的新款Aion LX Plus，即便在漠河零下35°的环境，开着空调，实际续航也能跑到650km以上，这说明NEDC续航做到1000km以上，新能源车，在地域的适应性上也，以及用车便利性都将彻底超过燃油车。

广汽埃安的Aion LX Plus将于2022年交付，具体1000km版本车型的交付时间还未知，智己L7的1000km续航版本交付目前也没有具体时间。此外蔚来的150kWh电池包，也极有可能使用了硅负极，此前释放的信息是会在2021年年底交付，目前也还没有收到具体交付信息。谁将是硅负极的首款量产车，谁将是首款续航突破1000km的新能源车，目前还是未知数。

广汽埃安的魄力

不论广汽埃安是否硅负极电池的首个冲线者，其在研发上的投入，以及通过营销对技术方向的引导，都对新能源汽车产业的发展产生了极其重要的推动作用。

实际上在硅负极技术上，中国企业并不是先发者，日企很长时间里在引领该技术的发展。日企在硅基负极材料上具有领先的技术优势，日立化成是全球最大的硅碳负极供应商，成为特斯拉的供应商，此外信越、GS汤浅、三井也都拥有很多核心专利。

产业链的发展很大程度受到需求的影响，如果新能源车企满足现状固步不前，在新材料产业链端与日企的差距就会被越拉越大。

然而坚持在续航里程上往前突破，对车企而言是需要很大勇气的，这在补贴退坡的当下尤是如此。相对而言，新材料研发的风险转移给上游电池厂商会是更稳妥的做法。广汽埃安对硅负极材质做研发投入，以及自建产能来生产新电池产品，确实需要很大的魄力。

而不论是技术的发展，产业链的快步向前，还是消费体验的升级，无不需要这样的魄力。