硅基负极有多厉害，能否取代石墨负极？

新能源汽车在经过了这么几年的发展，续航的表面数字虽然呈现出质的飞跃，但实际上在真正使用尤其是长途出行的过程中，难免会出现100公里左右的续航缩水。

这主要原因还是受制于电池容量的物理极限，对于此各大厂商的解决方案主要以使用高镍三元锂电池正极材料通过提高电池能量密度来实现增加续航的效果。在正极材料呈现多样化的情况下，负极材料同样也是不容忽视的一环，作为锂电池的“三大件”之一与正极材料、电解质同样重要。

在锂电池充电过程中，负极作为锂离子和电子从正极脱出的载体起着能量的储存与释放的作用。在电池成本中，负极材料占5%-15%，可见其在锂电子电池体系中的重要性。因此，部分厂商在负极材料方面引入硅这一材料提升电池续航。

在动力电池厂商负极的来源中，石墨负极和人造负极是主要的材料，但是目前石墨的比容量也已经到达了材料的物理极限——370mAh/g，无法满足锂电池越来越高的续航需求。因此硅基负极材料成为焦点，但使用纯硅材料的负极成本过高，是石墨的3倍以上，因此主流的方案是将硅氧和硅碳搭配石墨一起使用，可使负极达到最高650mAh/g的比容量。

例如特斯拉此前在Model 3中的2170电池中掺入了10%左右的硅材料，大幅提升了电池性能。国内企业也纷纷加强了在硅负极电池技术方面的研发，包括宁德时代、比亚迪、国轩高科等电池厂商，都纷纷投入到硅负极电池的研发行列。

尽管硅基负极材料技术已经逐渐被众多企业提及，但技术进展远不如预期。数据显示，2022年，我国负极材料出货量达到137万吨，但是硅基材料的占比不到负极材料整体出货量3%，体量很小。

硅基负极理论上具有比石墨负极更优质的性能，但是从产业现状来看，至少目前不会有大规模使用的趋势，未来很长一段时间，负极材料依然以石墨负极为主。