負極材料是鋰電池儲存鋰的主體，也是影響鋰電池能量密度的核心因素之一。近年來，行業負極材料普遍使用以人造石墨為主的碳基材料，目前已經接近理論比容量天花板，限制了電池能量密度的增長。在行業尋找更合適的負極材料之際，硅因其高理論比容量、低脫嵌鋰電位、環境友好、儲量豐富等多重優勢，被行業視為最具潛力的下一代負極材料的主力軍。

　　能量密度、安全性能提升

　　硅基材料要在電芯中實現應用，需要滿足高容量、高界面穩定性、高振實(壓實)、低成本等性能。目前符合的主要是一些微米級-納米設計的硅負極材料，如傳統硅碳、新型硅碳、氧化亞硅等。

　　深圳市比克動力電池有限公司在這些方面做了大量研發工作，發現負極材料在350-700mAh/g區間使用時，能量密度會隨著負極容量提高明顯提升。

　　硅基材料帶來更高容量的同時，也生發了體積膨脹的新問題，給硅的實際應用帶來挑戰。比克電池優先選擇圓柱電池策略，因結構的優勢，即使在壽命終止時也能保證不形變，不但可采用更激進的化學體系，而且還能保證優異的安全性能。

　　深耕硅基負極，明確產品布局

　　比克電池發現硅基材料應用在圓柱鋰電池上有著先天優勢，作為國內早期使用硅負極材料的企業，現已從一代硅走到了三代硅，首效由77%提升至86%，正極利用率也在逐步增加;既保持了高容量，又使得電池循環壽命依舊能夠達到常溫1000周80%，45℃高溫1000周70%以上。

　　新型硅碳因成本組成不受鋰價的影響和優異的性能也受到了比克動力的重點關注，比克動力在18650、21700和大圓柱電芯上進行了完整的產品布局，以滿足市場的多元化需求。

　　基于前沿負極材料研究，比克電池圓柱電芯產品布局明確。從2024年到2027年，比克動力計劃將大圓柱產品路線上實施雙線布局戰略，滿足新能源汽車和消費電子產品等應用場景。其一高性能路線，能量密度在280～330Wh/kg之間，首代產品采用高鎳+高首效硅，支持4C快充;輕量化產品，依舊采用高鎳+高首效硅，并支持4C快充;準固態產品，將采用超高鎳+高比例硅，支持2～3C快充。其二低成本路線，能量密度達200Wh/kg左右，為磷酸鐵鋰+硅、Na+離子電池、磷酸錳鐵鋰+硅等多種體系，實現多元化使用場景。

　　比克電池首代高性能產品將采用的高鎳+高首效硅體系，支持4C快充，目前在平臺階段表現出常溫循環1000次90%，高溫(45℃)1000次循環80%以上的循環性能，完全不亞于純石墨體系，在高低溫、倍率及安全性能也展現出圓柱的天然優勢，與車電需求十分吻合，量產產品將在2024年Q4上線。

　　圓柱電池的繼續發展，依賴于高鎳和硅材料的開發應用，而硅基材料的應用面臨著成本、界面穩定性、膨脹、產氣、淺充放循環等瓶頸。比克動力將以更高摻混比例推動硅基材料發展，協同電解液和安全方面優化力爭打破瓶頸，探索全新新能源電池，助力低碳美好生活。