在全球能源變革的大潮中，鋰離子電池已經成為電動汽車(EV)和儲能系統的關鍵部件。然而，為了滿足不斷增長的市場需求，我們需要技術進步的動力來鼓勵更多的采用。在這場競爭中，硅烷這種看似不起眼但卻非常重要的成分占據了中心位置。
硅烷是一種有機硅化合物，具有廣泛的應用前景。在鋰離子電池領域，硅烷主要作為電解質、粘結劑和催化劑使用。硅烷具有良好的電導率、熱穩定性和化學惰性，這些特性使得它成為提高鋰離子電池性能的理想選擇。
最近，《POWER》雜志采訪了科氏模塊化工藝系統公司總裁 George Schlowsky 和 OneD Battery Sciences 公司首席執行官 Vincent Pluvinage，以更好地了解硅烷在電動汽車電池材料制造中的應用。OneD Battery Sciences 和 Koch Modular Process Systems 最近宣布建立合作伙伴關系，旨在為下一代經濟型電動汽車電池推廣硅石墨負極材料。
硅烷對電池性能究竟有何貢獻?
Schlowsky：硅烷不會直接進入電池，但它是電池技術，尤其是鋰離子電池所必需的材料的關鍵成分。把硅烷想象成一種積木--它含有硅和氫，是制造硅基負極材料的前體。
硅納米粒子是電池陽極的關鍵，需要硅烷才能獲得生命。這些納米顆粒將硅烷氣體轉化為石墨顆粒內的硅絲(由于直徑極小，也被稱為納米線)，從而解決了電池使用過程中煩人的膨脹和收縮問題，提高了穩定性和性能。
硅在鋰離子電池行業的現狀如何?
Pluvinage：目前，鋰離子電池主要使用石墨作為負極電極。不過，硅正在成為一種有前途的替代品，因為它可以儲存更多的鋰，從而有可能為我們提供能量密度更高的電池。硅電池市場目前的規模為 5500 萬美元，預計到 2028 年將飆升至 4.14 億美元，這并不令人驚訝。(注：這些數據由研究公司 MarketsandMarkets 提供，約為其他市場研究公司和我們自己的初級研究數據的 1/10)。
電池材料制造商如何采購硅烷?
Schlowsky：硅烷是一種易燃、易反應和劇毒的物質。因此，運輸硅烷非常危險，成本也很高?，F實中，制造商有兩種獲取硅烷的選擇：要么與現有的硅烷工廠毗鄰共建(這在很多方面有局限性，但也是可行的)，要么自建硅烷工廠。
這就是我們與 OneD Battery Sciences 合作的意義所在，我們將聯手設計和建造一個模塊化的電子級硅烷工廠，就安裝在他們的 SINANODE 工廠旁邊。這種戰略合作關系意味著他們能以極具吸引力的成本獲得大量硅烷，并將其加工成電動汽車級石墨粉，用于硅石墨負極材料。
直接獲得硅烷有什么好處?
Pluvinage：與 Koch Modular 合作是擴大硅烷生產以滿足鋰離子電池對硅陽極需求的一種經濟可行的方法。利用其模塊化設計和交付模式，生產過程變得更快、更具成本效益。OneD 將 Koch 模塊化硅烷工廠設在毗鄰 SINANODE 工廠的位置，意味著硅烷供應可以通過管道無縫集成。這種戰略性布局可以選擇水電資源豐富的地點，既能負擔得起，又能獲得高質量的電動汽車級石墨，優化效率，降低運營成本。
硅基負極在鋰離子電池行業的前景如何?
Pluvinage：OneD 的 SINANODE 技術在硅負極制造方面采用了一種根本不同的方法。SINANODE 成功制造了納米硅，降低了電動汽車電池陽極電極的成本，為原始設備制造商(OEM)提供了全面開發的可擴展制造工藝，支持靈活的電池設計方案。這樣就不需要制造新的昂貴的碳基板來承載硅。SINANODE 不但不會取代電動汽車級石墨生產商，反而能以更低的成本提供更高性能的電動汽車電池。
OneD 和 Koch Modular 目前正在設計北美首家年產 20,000 噸硅碳負極材料的綜合工廠，每年可生產約 1,000,000 輛電動汽車的電池。硅的應用將徹底改變電池行業，降低電池成本，同時提高電池容量和性能。
隨著全球對清潔能源的需求不斷增加，鋰離子電池作為其核心部件之一將會得到廣泛應用。而硅烷作為鋰離子電池制造過程中的重要成分，也將在未來的發展中發揮越來越重要的作用。
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2025年08月07日 ~ 09日
