据工信部数据显示，2021年我国新能源汽车产销双双突破350万辆，连续7年位居全球第一，累计推广量已超过900万辆。

高速发展之际，里程焦虑是新能源汽车产业亟待破解的痛点之一。而研究显示，拥有高比容优势的硅基负极材料有望大幅提升动力电池续航能力，正成为缓解里程焦虑的重要突破点。

锂电池被称为新能源

锂电池被称为新能源汽车的“心脏”，主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成。其中，负极材料的作用是储存和释放能量，主要影响锂电池的循环性能等指标。

高容量的负极材料可以有效提升锂电池能量密度，从而提高新能源汽车的续航能力。但从当前产业发展现状来看，锂电池负极材料主要采用石墨材料，其实际比容量现已达到360-365mAh/g，十分接近理论比容量(372mAh/g)。由此也意味着，通过继续改善石墨负极性能的方法来提升锂电池性能的作用有限。

对此，通过研发并引入新的负极材料来提升锂电池续航能力的方法成为行业关注的焦点。在此背景下，硅材料逐步进入人们的视野。

作为目前已知比容量最高的负极材料，硅比容量可以达到4200mAh/g，是石墨材料的10-12倍。由于能够显著提升锂电池的能量密度，硅材料已成为极具潜力的下一代锂离子电池负极材料。

破解技术难题，推进产业发展

尽管硅基负极比容量优势明显，但是寿命与首充效率是其发展的短板。

据介绍，硅的膨胀率高达320%，约为石墨材料的32倍。这一属性导致硅在锂电池充放电过程或将会发生严重的体积膨胀，从而破坏电池结构，影响电池首充效率与寿命。

因此，改善硅基负极材料的电化学性能来提升循环寿命及首充效率，成为硅基材料大规模商业化应用的关键。

在锂电池负极材料领域，我国一直走在世界前列。2020年我国负极材料出货量全球占比达70%。面对“硅基负极材料”这一未来潜力股，为继续保持在负极材料上的产业优势，我国企业也正在积极跟进技术研发和产业应用。

君联资本所投国家级专精特新“小巨人”企业凯金新能源即是其中代表之一。作为国内领先的锂电池负极材料厂商，凯金新能源除了在人造石墨负极材料领域发力之外，在硅基负极材料方面亦有相应部署。

为夺得细分市场先机，凯金新能源成立了专门从事硅基负极材料的研发和产业化工作的新材料开发团队。基于对硅基负极材料的清晰认知，凯金新能源采用了独特的碳包覆改性、纳米化、热处理和碳材料复合等多种创新技术和改良工艺，可有效解决硅材料体积膨胀大、循环性能差等技术难题，并在产品成本和品质控制上取得明显成效。

目前，凯金新能源的硅基负极材料主要集中在氧化亚硅和纳米硅两个方面，在该技术领域已拥有成熟的量产技术工艺路线。截至2021年12月，凯金新能源具备300吨的硅基负极材料的年产能，且已实现小批量供货。

降低成本，即将开启规模化落地

除技术之外，成本也是制约硅基负极材料产业发展的重要因素。

由于硅基材料的价格显著高于石墨材料，而补贴退坡之后我国新能源整车企业的降本需求强烈，硅基材料的产业应用缺少源动力。而这一困境，正迎来破局的发展东风。

近日，特斯拉宣布已生产100万块4680电池，引起业界轰动。这款将要量产的4680电池采用的正是硅碳负极材料，能有效突破现有锂电材料能量密度限制。搭配无极耳、大体积设计，4680电池可实现续航里程提升16%、功率输出提升6倍、能量提升5倍。

据中信证券研报分析，随着特斯拉4680大圆柱电池的量产，预计4680电池在2023年有望迎来爆发元年，之后随着国内外头部电池供应商跟进布局，将带动硅基材料爆发。中信证券预计，2025年硅基负极全球出货量将达9.8万吨（2021-2025年CAGR达53%），对应市场规模约150亿元，其中动力电池出货8.7万吨，对应市场规模132亿元，占比88%。

除市场需求刺激外，强有力的政策支持也正推动我国硅基负极材料产业进一步发展。

2022年《政府工作报告》明确提出，要继续支持新能源汽车消费，并提出减税降费、维护产业链供应链安全稳定等政策，对包括新能源汽车产业在内的实体经济加大支持力度。

而“十四五规划”和2035年远景目标纲要强调，聚焦新能源汽车在内的战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能力，培育壮大产业发展新动能。

一系列利好刺激下，我国新能源汽车市场自2020年下半年以来始终保持高速增长态势。据工信部数据显示，2021年我国新能源汽车产销双双突破350万辆，连续7年位居全球第一。据东莞证券测算，2022年新能源汽车销量有望达500万辆以上。

在新能源整车市场的带动下，动力电池需求快速增长。据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，2021年，我国动力电池累计产量220GWh，同比增长163%；动力电池累计装车量154.5GWh，同比增长143%。

在此背景下，我国硅基负极材料需求有望进一步提振，驱动龙头企业和各环节专精特新中小企业共同携手创新突破，为技术工艺、产业应用探索更好的解题思路，从而提升配套产业链供应链的成熟度、稳定性和竞争力。