摘要：2025年5月17日，国轩高科公开的专利CN119994016A，通过工艺创新，实现产气量“瘦身”与快充性能“起飞”。

2025年5月17日，国轩高科公开的专利CN119994016A，通过工艺创新，实现产气量“瘦身”与快充性能“起飞”。

一、专利技术：三步工艺“驯服”顽劣硅

国轩高科此次公开的硅碳负极材料制备方法，如同一场精密的“外科手术”，分三步驯服硅的膨胀与产气：

水热处理“塑形”：将多孔硅微粉与木质素磺酸盐-聚乙烯醇溶液混合，通过水热反应形成稳定基体。这一步骤类似“浇筑混凝土骨架”，为后续硅的嵌入搭建多孔支撑结构，缓解膨胀应力。

钝化处理“穿防护服”：在硅表面包覆钝化碳层，犹如为硅颗粒穿上“防弹衣”，减少与电解液的直接接触，抑制副反应产气。

导电层“搭桥”：外层高导电碳中弥散纳米银颗粒，形成高速电子通道。纳米银的加入如同“架设高架桥”，提升材料导电性，使锂离子迁移更顺畅，从而优化倍率性能。

实验数据显示，该材料产气量较传统硅碳负极降低30%以上，1C充放电循环500次后容量保持率超过85%，快充性能提升20%。

二、产业化进程：从实验室到生产线的“马拉松”

国轩高科在硅碳负极领域的布局并非“孤注一掷”，而是步步为营：

专利矩阵构建：自2024年起，公司密集申请了包括CN118919688A（纳米银掺杂导电层）、CN119361598A（界面保护层技术）等多项专利，形成覆盖材料设计、极片工艺、全电池集成的技术护城河。

产能落地加速：据相关信息披露，国轩庐江基地规划年产20万吨高镍三元正极材料，并与清陶能源合作推进硫化物固态电解质量产，为硅碳负极配套应用铺路。2025年初，其紫宸1.2万吨硅基负极项目已进入设备调试阶段，预计2026年实现规模化投产。

车企合作验证：搭载该技术的“金石电池”已完成200℃热箱测试（远超国标130℃），能量密度达350Wh/kg，适配续航超1000公里的高端车型。

三、行业痛点：硅基负极的“冰与火之歌”

硅基负极的产业化始终在“高能量密度诱惑”与“技术瓶颈制约”间摇摆：

膨胀与产气的“死循环”：硅在嵌锂时体积膨胀300%，导致SEI膜反复破裂再生，消耗活性锂并产生气体，如同“伤口结痂又撕裂”，加速容量衰减。

成本与量产的“拦路虎”：硅碳负极均价超10万元/吨，是石墨负极的3倍，且全球仅贝特瑞、杉杉等少数企业实现千吨级量产。

国轩高科的专利技术通过材料-工艺协同创新，将产气量、膨胀率分别降低30%和40%，首次库伦效率提升至92%（传统硅碳负极约86%），为规模化应用扫除关键障碍。

四、技术竞速：全球电池巨头的“硅谷争霸”

硅基负极赛道已汇聚全球玩家，国轩高科需直面三重挑战：

国际对手卡位：特斯拉4680电池计划2026年导入硅碳负极；松下硅氧负极已批量供应特斯拉；辉能科技“100%硅负极”电池能量密度达355Wh/kg，8.5分钟快充至80%。

国内同行围剿：宁德时代麒麟电池采用“高镍+硅碳”方案，能量密度突破300Wh/kg；贝特瑞第五代硅碳负极比容量超2000mAh/g，产能达1.5万吨/年。

材料企业跨界：璞泰来CVD沉积技术、杉杉股份介孔强化工艺等，均在低膨胀、长循环方向取得突破，威胁国轩技术独特性。

在此背景下，国轩高科以“专利包+产能+车企绑定”三箭齐发，试图在动力电池“硅时代”抢占先机。

结语：硅碳负极的“破茧时刻”

国轩高科CN119994016A专利的公开，标志着硅碳负极从“实验室明星”向“量产黑马”的蜕变。通过工艺创新驯服产气与膨胀“猛兽”，该公司正撬动动力电池能量密度与快充性能的双重跃迁。然而，技术突破仅是马拉松的第一程，成本控制、供应链整合、车规级验证仍是后续赛点的关键。这场硅基负极的“破茧之战”，或将重塑全球动力电池竞争格局。

（数据来源覆盖学术论文、产业报告及企业动态，数据由deep seek收集）

来源：硅碳微视界