纳米硅粉--超级快充电池新材料的皇冠明珠！

最近最火的比亚迪CTP电池，当代Amperex科技有限公司，限量麒麟电池，亿威锂能4680电池，广汽聚万5分钟超级快充电池其实不管是哪一种，上述技术创新的本质都是为了解决续航里程+充电时间的焦虑问题通过电池内部结构的创新与电池材料的升级创新相结合，提高能量密度，实现大功率快速充电其中电池材料升级增量核心技术:硅基正极+新型锂盐LIFSI+碳纳米管+补锂+负极水性粘结剂

看到这里，这些升级的增量材料可能大家都很了解，硅基阳极可能更专业不过我真的很好奇这个:不管比亚迪还是宁德，亿维锂能，都是响当当的人物，就像广汽，聚万技术研究院这样的大玩家，为什么会看上你上面哪个电池商不吊你

以硅基阳极环节为例行业内有$ bette $$普泰来$，杉杉，中科电气也是最差的那就更混乱了怎么轮到多氟多了市场认为一个不知名的河南企业还在像原石一样等待被发现从去年到现在，和谁的合资公司已经很多了不断扩大能力圈，他有什么能力他们都是业内的知名人士为什么一家被忽悠，两家被忽悠，三家都被忽悠另一方面，同行业，如天空，必康等，不见了后来我看了国内多氟电池的装机量，居然超过了彭辉能源多绕了一圈，直觉告诉我这里面有猫腻出了事，就会有妖广汽聚万技术研究院到底喜欢什么

这个星期天不休息离周五晚上快18点了在电脑前坐久了，腿都麻了我找了各种资料，看了各种分析解读，和企业的技术人员交流研究，终于有了头绪一步一步细化因为这一块比较复杂，臃肿就不介绍了有兴趣可以找卖家或者百度查资料有需要的话以后再分享

参考纳米硅粉的制备方法，应用气相沉积法制备新型核壳结构硅碳复合负极材料。

大纲:#硅基阳极材料一:有两条技术路线:—硅碳硅原料理论上是纳米硅，克容量高，但流通性差—氧化硅或者确切的说是氧化硅容量略低，但循环良好但是在硅阳极表面形成SEI膜需要大量的锂源，这使得硅阳极的首次效率明显低于石墨石墨材料首次有5% ~ 10%的不可逆锂损失，而硅的不可逆容量损失达到15% ~ 35%所以硅阳极一般需要配合补锂使用

二，生产工艺:纳米硅粉+二氧化硅的制备是核心技术难点，后端是与人造石墨的复合作为一种半导体材料，硅是一种重要的工业原料，具有丰富的存储容量，对信息技术的发展不可或缺硅向纳米尺寸的转变赋予其独特的尺寸效应和物理化学性质如今，纳米硅粉已经广泛应用于锂电池，复合材料，陶瓷材料，生物材料等领域伴随着新能源等新兴产业的快速发展，对原材料的要求越来越高，传统的纳米硅粉已经难以满足市场需求，迫切需要高质量，高纯度的纳米硅粉1.纳米硅粉:目前纳米硅粉的制备方法主要有机械球磨法，化学气相沉积法，等离子体蒸发法和冷凝法国内负极企业一般都是机械球磨，大部分都做到微米级，做不到更精确高纯度的纳米级这个技术难度我们来详细看看西方国家早期工业化生产纳米硅粉的情况有专门的硅粉产品公司，如日本帝人，美国杜邦，德国H. C.Stark，加拿大Tecna等，可通过等离子体蒸发冷凝生产多种不同粒径的高纯纳米硅粉，生产技术处于国际领先地位

我国纳米硅粉的研发起步较晚，制造水平相对落后纳米硅粉通常通过机械球磨来合成少数高校和科研院所可以通过化学气相沉积和等离子体蒸发冷凝的方法制备纳米硅粉，但都只是在实验层面，目前还达不到量产

答:机械球磨

机械球磨是利用机械旋转和颗粒间相互作用产生的机械研磨压力和剪切力，将大块硅材料研磨成纳米级粉末。

该方法需要在研磨过程中加入助磨剂，易引入杂质，产品纯度低，颗粒形状不规则，不能有效控制粒度分布，后处理复杂，生产效率低，不适合大规模工业化生产。

化学气相沉积

化学气相沉积是一种以硅烷为反应原料生产纳米硅粉的技术。

20世纪70年代，美国杜邦公司采用PECVD法实现了纳米硅粉的批量生产

而一般的化学气相沉积法以硅烷为原料，为易燃易爆气体，不利于运输和储存因此，在这种方法的基础上，发展了蒸汽诱导合成法

这些制备方法的原理和特点如下:

c:等离子蒸发冷凝法

该方法是近10年来制造高纯，超细，球形，高附加值粉体的一种安全，高效的方法一般是将反应原料通过等离子体热源气化成气态原子，分子或部分电离成离子，再通过快速冷凝技术冷凝成固体粉末

等离子体的局域电子温度，离子温度和气体温度几乎相同，可达10000K以上，非常适合于各种金属纳米粉体和碳化物，氮化物纳米粉体的制备和合成。

激光蒸发冷凝法制备的纳米颗粒的尺寸具有小尺寸和大尺寸的特点，其形成机理不同:小颗粒是通过蒸发冷凝法形成的，伴随着环境气压的增加而增大，大颗粒是激光与靶相互作用后通过熔体注射形成的，大颗粒的数量伴随着激光能量密度的增加和激光脉冲宽度的减小而减少，与环境气压无关该方法制备的纳米硅粉纯度高，粒径可控，生产效率高

传统的机械球磨法容易引入杂质，纯度低，粒度分布不均匀，显然不适合当前社会对高品质纳米硅粉的需求。

化学气相沉积法以易燃易爆的硅烷为反应原料，生成易燃易爆的氢气，在储存和使用中存在安全隐患而且这种方式只能批量生成，生产效率低

等离子体蒸发冷凝法具有粒径可控，纯度高，安全可靠，可连续制备等优点，适合新兴领域对高品质纳米硅粉的需求

目前，西方国家已经实现了等离子体蒸发凝聚法制备粉体的工业化如加拿大Tekner公司生产的等离子体物理气相合成设备已成功应用于Si，Mn，Mo，W等各种超细粉体的商业化制备，德国Stark工厂实现了难熔金属，碳化物超细粉和高纯金属超细粉的工业化生产)，俄罗斯原子能研究所利用DC电弧等离子体制备了Ni，Al，Si，Mg，Mn，Mo，V等金属纳米粉末，实现了纳米粉末的粒度控制

但这种方法在我国引入较晚，目前的研究起步不久仍然存在一些问题，如基础理论研究不足，对纳米粒子性质的研究范围狭窄，没有很好的解决产率和收率等未来的研究需要围绕几个主要问题，进一步探索可规模化生产的新技术，早日实现高性能纳米硅粉国产化的突破以上是对纳米硅粉制备方法的技术难点和国内外差距的介绍由于技术水平制备工艺的种种限制，现在负极企业基本都是采取机械球磨买高纯度的多晶硅，研磨到纳米级，然后和天然石墨混合，把纳米硅弄到天然石墨层里，呈球形，再涂上沥青但硅碳阳极路线的主要缺点是硅的膨胀，技术路线在整个行业都是一个亟待解决的难题所以，要解决这个问题，硅的尺寸越小越好将硅的尺寸减小到纳米级，可以降低材料在充放电过程中的应力影响但是由于制备技术的限制，大部分都是机械研磨的方法，所以大部分只能得到微米级的单质硅，所以受到限制那么问题来了，如果简单的硅技术生产工艺可以获得高纯度的纳米硅粉，是否会升级以减少硅碰撞所以重点来了根据上面的介绍，目前纳米硅粉的制备方法主要有机械球磨法，化学气相沉积法和等离子体蒸发冷凝法(后两种比较难，只有少数高校和科研院所)西方企业除外(如日本帝人，美国杜邦，德国H. C.Stark，加拿大Tekner等)，国内只有一家企业可以应用等离子蒸发冷凝这是唯一的家庭！为什么会有看看有多少头牛可以为TSMC提供技术储能中宁硅业供应TSMC的电子专用气体中含有电子级硅烷SIH4

纳米硅粉是硅烷的下游产品，硅烷的制备工艺决定了纳米硅粉的粒径中宁硅业有国内最好的高纯硅烷，用的是气相沉积法敲黑板:换句话说，中宁硅业不仅向TSMC供应电子级硅烷，还添加了一种新的纳米硅粉作为硅碳阳极的核心技术原料据考证，目前也在出售当然，人家电子级硅烷专用气供应TSMC也卖得不错在扩产过程中，伴随着未来半导体+快充电池对硅碳负极芯纳米硅粉的需求越来越大又是一个爆发点！！！2:二氧化硅:核心是蒸汽涂层锂电池买纯二氧化硅(二氧化硅或机械研磨)，然后用气相法在表面包覆碳C当然，二氧化硅——后续的纯二氧化硅也可以是纯硅+二氧化硅本身总结以上技术路线，各有千秋在现有的负极企业中，无论是纳米硅粉(应该叫微米，但达不到高纯度的纳米级)还是二氧化硅技术路线，都是采用机械研磨的方式，粒度不均匀，需要多次研磨研磨能耗太高，总感觉物理方法不先进听到这个技术路线，第一个想到的是石器时代吗最难的技术是气相制备，无论是化学气相沉积法制备纳米硅粉，还是二氧化硅气相包覆碳C当然，需要指出的是，现有的电池通过机械研磨就足以满足最基本的商用技术，硅膨胀的问题也一直在不断研发但是我觉得，除非大家都自己满意，认为现有的电池技术已经足够，已经停滞不前了否则肯定需要更先进的技术来攻克在这里，你可以自己判断是好是坏只是你个人的分析判断未来要想继续提升电池的密度和容量，就必须采用更先进的纳米硅粉制备工艺，而不是依靠单吨的物理机械研磨你需要高精度的制备工艺，为更快，更久，更高效的电池保驾护航！所以纳米硅粉的制备工艺《纳米硅粉——下一代电池新材料的皇冠明珠》(以下345数据仅供参考，参考机械研磨数据)三成本构成:纯原材料占15—20%，固定资产投资30%，能源消耗30%等四资本支出:1)1000吨纯硅碳产品投资2亿元+，2)1000吨纯二氧化硅产品投资1亿元，其中大宗为气相镀膜用炉(进口定制)一炉价格2000—3000万元，年产能500吨五:定价amp毛利率:纯硅报价，复合人造石墨比如纯硅碳价格50万元/吨，纯氧化硅价格40万元/吨，人造石墨价格6万元/吨，按硅添加比例5%左右，石墨95%左右加权混合后的最终产品价格在10万元/吨左右，前期毛利率高达50%，现在是30—40%

我们说完了吗以上介绍了硅基负极材料中的纳米硅粉——下一代电池新材料皇冠上的明珠我们继续看第二个，看看多氟多电池的故事宁德麒麟电池最近话题很多可惜多氟多此时已经和广汽聚万技术研究院达成合资合资公司的经营范围是生产和销售3C及以上超快充锂离子动力软包装叠层电池等预计建设容量为2GWh，分期建设，首期建设容量为1GWh

看重点，是3c及以上的超级快充电池比如6c等，真让人郁闷技术什么时候变得这么厉害了

根据去年4月份的调查纪要内容，现在和广汽公司的合作进展良好，他们一直在尝试做6c充放电电池其他之前的合作没有效果，所以现在他把6C电池的主要精力放在了我们身上，现在他们有几个人长期在我们这里一起推动这个事情

多氟多的研发已经做了，不仅是3c和6c，国内也是前五然后翻开公告，官方信息多氟多2021半年度董事会管理层审议

看到这里很好奇为什么不为人知我以前没听说过什么技术这么强这么优秀广汽巨湾技术研究院背后是谁广汽集团，你真正看重的是什么在这里，我将深入探讨多氟多锂电池故事核心的两个字技术！除了上面已经知道的各种材料的技术，还有制作电池的技术！业界有一个共识，多氟多生产的电池质量一直很好到现在为止，他们还没有走得太远到目前为止，生产线上还没有人说他们落后翻翻历史，其实我是2010年开始做电池的当时主要定位是A00级，很长一段时间，A00级核心供应商的出货量都很大查一下最早的智斗电动车——有轨电车的发展史，以及配套设施也是独一无二的成本，质量等得到了很好的控制，但是为什么它们会消失呢因为后来郅都破产了，对多氟多打击很大，影响了生态人性在漫长的历史中，每个人都充满了烟尘，谁也说不清未来会发生什么但是潜在的技术种子并没有丢失！但是每个人都应该明白一个道理，就像一个很简单的道理在中国，就像有些人一样，总喜欢拿着馒头拼命干活结果是，最后不一定会有更好的人怎么说呢所以，在任何行业都一样除了技术，电池企业还有很多其他非技术因素，比如资金，资源，客户开发，政府支持等在河南的企业，肯定不如北上广深这样的城市资源倾斜！尤其是供应链端，差的不是一分半，体量太小所以现在很好理解了想想我们从2010年到现在的经济发展史，可以说是日新月异！火种留着之后，当然中间走了一些弯路，但是俗话说，大家都是摸着石头过河怎么可能有人是完美的后期试错找到适合自己的战略方案是可以的想想历史！五次围剿！经过这么长时间的蛰伏，我积累了优秀的电池技术和产业链材料，一鸣惊人没想到这次居然通过广汽聚万技术研究院，打了一个漂亮的翻身仗，证明了自己的技术研发实力其实电池定位是三个产品的第一个产品:就是做一个4680缸，主要覆盖这个低端车，400公里以下就行这种电池适用于400公里以下的各种汽车，也会兼顾一些电动摩托车，比如爱玛电动车(不否认钠电池未来的商用毕竟中科创达储能+中低端电动车作为锂电池的补充会加速产业化，比如塔式储能电池

第二部分:类似广汽聚万技术研究院的快充通过合资，提供核心技术，上下游客户势必深度拓展布局第三:经过美国储能电池巨头KORE POwer的研究，绝对梦幻简直就是个呆头呆脑的工人，典型的工科男精神当然，在这里我并不是太佩服他的电池毕竟人家战略定位很明确，各有侧重电池端在下沉，合作，未来会剥离出去，分拆上市已经完成！毕竟主业核心是专注半导体+新能源芯卡颈料端以上是深度烧脑研究，从快充CTP电池，麒麟电池，广汽聚湾技术研究院，4680电池，硅基负极核心技术纳米硅粉——下一代电池新材料皇冠明珠到广汽聚湾技术过硬的电池研发最后我们来做个总结:回到上面，快充电池硅基阳极的核心是纳米硅粉，氧化硅最重要的技术是气相沉积和蒸镀，是皇冠上的明珠国内只有一家中宁硅业拥有化学气相沉积法生产纳米硅粉的核心技术，硅基阳极材料也由子公司中宁硅业生产

导读:这样的企业，虽然某些方面有不足需要改进，但利大于弊真正沉下心来征服R&D的人，需要有眼光的人，挖掘的人，会发现伴随着深入，亮点会不断被刷新表面上跌宕起伏，这样的企业逻辑是看不懂的，也是握不住的自然这个认知的钱是赚不到的是的，一些机构投资者也是如此所谓二八分化，整个市场不就是对那些有工匠精神的创业者和投资人的奖励吗