（文/李沛 编辑/徐喆）进入2024年，硅负极产业化迎来明显提速。
SNE Research近日发布的《2024年锂离子电池硅负极技术现状与展望》报告显示，随着这一新型负极材料应用从3C消费向动力电池领域拓展，预计2024年硅负极的市场渗透率也将突破长期以来1%的封印，步入上升轨道，市场规模将以39%的复合年增长率，一路飙升至2035年的660亿美元，整体市场渗透率也将达到10%左右。
在负极材料市场当前陷于严重供过于求态势、石墨负极行情跌跌不休、企业开工率普遍大幅走低的情况下，硅负极堪称一枝独秀的需求前景，也自然吸引众多“杀红了眼”的负极企业争相涌入，根据SNE Research梳理，目前涉足硅负极研发的中国、韩国、欧美企业已经增加到70家以上，无外乎有本土企业高管曾感言，硅负极之争恐怕将“开局即终局”。
对不少普通消费者而言，智能手机是其感知硅负极价值的第一个触点，目前多家手机品牌已经将负极掺硅量作为一大产品技术亮点进行宣传，如小米14Ultra的金沙江电池，就采用了6%硅含量的新一代硅碳负极技术，据称体积同比降低8%，电池容量提升至5300mAh，续航提升17%。
能够实现更高的能量密度，正是硅负极被视为最有前途的新一代负极材料原因所在，与目前主流的石墨负极相比，作为合金型材料的硅负极具有高出十倍以上的理论比容量和较低的嵌锂电位（意味着在充电嵌锂过程中析锂风险更小），不过硅负极的缺点也同样明显，除了硅作为半导体材料自身的电导率较低，首次库伦效率（ICE）较差，更致命的问题是电化学循环过程中硅材料体积会发生剧烈涨缩，形成的应力足以破坏电池微观结构，显著影响循环寿命，实物试验还显示，硅碳负极软包电池热失控的危害性更大，最高温度、升温速度都高于石墨负极电池，这也使得其应用于动力电池尤其具有挑战性。
基于这样的材料特性，此前硅负极主要应用于对循环寿命要求较低的电动工具、无人机等细分市场，并在早期落地过程中探索了纳米化与表面包覆等一系列改性手段，形成了硅氧和硅碳两大主要技术路线，在膨胀、循环性能上尽管尚未臻于最优，但也已经被动力电池厂商认可进入了实用化状态。
然而有别于石墨负极领域中国厂商几乎“一统天下”的局面，硅负极的产业化版图中，美国当前占据着尤其显眼的位置，Sila、Group14等知名美国企业摸索的气相沉积硅碳工艺路线，已经得到产业界广泛认同与追随，如我国某家负极材料龙头企业日前公开的硅碳负极专利中，就基于对Group14的硅烷裂解、沉积过程梳理，在现有技术基础上进行改进。
当下万千宠爱集于一身的Group14，在产业化布局上也已经踩足油门，不仅先后拿到美国能源部1亿美元财政补贴和1亿美元订单，还通过并购和合资模式，分别在韩国与德国启动了产能扩张，其中与SK集团合资的韩国项目已即将建成投产，设计年产能约2000吨，可支撑每年约10GW高端电池产能，号称“亚洲最大的先进硅电池材料工厂”，至于其位于美国华盛顿州的BAM-2工厂，更是标榜为“世界最大”。
从石墨负极被亚洲供应链完全“卡住脖子”，到硅负极产业化一派繁荣，美国人在负极材料领域俨然已经看到了“弯道超车”的曙光。
这样耐人寻味的变迁，首要原因或许应归于特斯拉的号召力，该公司2020年公开4680大圆柱电池设计时，所谓的“特斯拉硅”负极就是一大技术亮点，圆柱电池也随后被公认为与硅负极技术最匹配的电芯结构方案，而在产业配套上，硅负极优选工艺路线所需的高性能气相沉积（CVD）等关键设备还能发挥欧美半导体产业积累的传统优势，此外，在对锂电供应链“受制于人”的担忧下，美国能源部2020年以来在扶持硅负极技术发展上也投入了大量资源，包括捏合橡树岭国家实验室、桑迪亚国家实验室等顶尖科研机构组成硅联盟（Silicon Consortium）联合攻关，阐明硅负极合成、表征和失效机制，并积极资助Group14、Solid Power、Sila等企业的硅负极应用研究，能源部在负极材料产业化领域授予财政扶持的企业中，更有一半聚焦于硅负极技术路线，足见官方重视程度。