在全球能源转型的大背景下，电池技术的革新成为了推动电动汽车及储能产业发展的核心动力。

硅基负极材料凭借能量密度优势，正逐渐成为未来负极材料的升级方向，而CVD法硅碳负极更是以其独特的技术突破，为这一领域打开了广阔的市场空间。 

01、硅基负极：能量密度

传统石墨负极的理论能量密度为372mAh/g，当前应用中的石墨比容量已逼近极限。与之形成鲜明对比的是，硅负极理论能量密度高达4200mAh/g，作为已知可用于负极材料中理论比容最高的材料，硅负极在提升单体电芯容量方面潜力巨大，有望大幅提升电池的能量密度，为高能量密度电池的发展带来新的曙光。 

然而，硅材料在实际应用中面临着两大棘手问题：膨胀与导电性。硅在脱嵌锂过程中，体积会急剧膨胀至原来的3倍以上，这会导致活性物质在充放电循环中粉化脱落，SEI膜无法稳定存在，进而使电池容量快速衰减，循环性能恶化。

图为：博亿CVD法硅碳负极解决方案

同时，硅的低电导性限制了其容量的充分发挥，体积变化还会破坏活性物质与导电剂、粘结剂的接触，进一步降低导电性，且硅表面的SEI膜厚且不均匀，对电池整体比能量产生负面影响。 

为解决这些问题，硅基材料纳米化以及与碳材料复合成为了主要的技术路径。

硅基材料与碳复合形成的结构，能够利用石墨材料缓冲Si材料在循环过程中的体积变化，从而提高硅负极材料的循环性能和倍率性能。目前，硅基负极主要以硅碳及硅氧两种形式，在一定程度上缓解了硅膨胀问题。 

02、硅基负极的发展历程与挑战

此前，硅基负极以球磨法硅碳负极与硅氧负极为主流。球磨法工艺相对简单，易于量产，它通过砂磨机将合适的硅源与碳源研磨至纳米级别，实现硅碳均匀混合，在一定程度上改善了循环问题。 

但在研磨过程中，硅颗粒极易团聚，导致材料循环性能难以达到理想状态。而硅氧负极则通过在材料嵌锂脱锂过程中，使SiOx与Li反应生成粒径在5nm以下的单质硅，有效解决了膨胀问题。 

图为：博亿CVD法硅碳负极解决方案中的称重计量工序

不过，这一过程会消耗大量锂离子，致使硅氧负极首效仅为75%左右，远低于石墨的95%。若采用预锂化技术解决首效问题，硅氧负极整体成本将大幅攀升至接近100万元/吨，性价比大打折扣。 

03、CVD法硅碳负极：技术突破与市场机遇

CVD法硅碳负极的出现，为上述难题提供了创新性的解决方案。其核心技术是通过多孔碳骨架储硅，并利用多孔碳内部空隙缓冲硅嵌锂过程中的体积膨胀，这使得材料膨胀率低、循环性能优异。

同时，碳骨架密度小、质量轻，进一步提升了材料的能量密度。不仅如此，CVD气相沉积硅所需生产流程较短，随着硅烷价格下降、利用率提升以及气相沉积设备的放大，理论成本还有进一步降低的空间。 

图为：博亿CVD法硅碳负极解决方案惰性气体充入置换仓画面

从市场应用来看，消费市场已率先为CVD法硅碳负极打开局面。但自2024年起，CVD硅碳负极开始在高端手机机型上大规模应用，预计2025年渗透率将提升至25%以上。

目前硅基负极在消费电池中的掺杂比例约为6%，未来有望提升至10%以上。 在动力领域，硅碳负极初期应用于圆柱电池。特斯拉21700电池采用了球磨型硅碳负极方案，但由于球磨法难以满足动力电池的高性能要求，随着4680大圆柱电池在2025年起量，以及海外三元方向电池对更高性能负极材料的需求增加，CVD法方案成为了新的选择。 

图为：博亿CVD法硅碳负极材料在气相沉积炉中发生的变化

国内电池厂将在2025年率先应用CVD法硅碳负极，这将促使市场需求规模迅速扩大。

预计2025年全球CVD硅碳负极销量将达0.15万吨，到2030年，随着渗透率提升和成本下降，全球需求有望飙升至8万吨左右。

 04、主流厂商布局与产业前景

面对CVD法硅碳负极的巨大潜力，主流厂商纷纷加速在这一路线的布局。

目前，硅基负极产能仍以硅氧及球磨法硅碳为主，但CVD法产能已在规划之中。

海外Group14已实现量产，天目先导、兰溪致德等初创公司具备千吨级产能，贝特瑞、璞泰来等传统负极材料巨头也陆续跟进。 

图为：博亿CVD法硅碳负极材料在包覆炉中的画面

当前硅碳负极售价较高，在40万元/吨以上，主要原因是多孔碳成本占比较高，且生产设备多为20公斤级。但从长远来看，随着100kg设备的大规模应用以及多孔碳原材料成本的降低，硅碳负极售价有望降至20万元/吨以内。 按照10%的添加比例计算，单吨负极成本提升不足2万，电池成本提升0.015元/wh以内，成本可控性增强，将进一步提升产品性价比，带动产业需求放量。 

在原材料方面，硅碳负极的发展将带动多孔碳、单壁碳管及PAA等原材料市场的增长。 

图为：博亿CVD法硅碳负极解决方案

其中，多孔碳作为硅碳负极的核心原材料，其造孔技术和产品设计直接决定了硅碳负极的性能，行业壁垒较高。

预计到2030年，硅碳负极需求达8万吨，对应市场空间130亿元，多孔碳需求约4万吨，按价格降至13万元/吨计算，对应市场空间可达50亿元，硅烷预计对应4万吨需求，对应16亿元市场空间。

单壁碳管粉体添加比例预计达0.2%左右，2030年对应1300吨以上需求，对应33万吨浆料。 

图为：博亿CVD法硅碳负极解决方案中的空气置换仓画面

CVD法硅碳负极凭借其在性能和成本上的双重优势，正站在电池材料技术变革的风口浪尖。

随着技术的不断成熟、市场应用的逐步拓展以及产业链上下游的协同发展，CVD法硅碳负极有望重塑电池负极材料市场。