一季度全球硅负极专利超1490件,中国继续领跑下一代锂电池材料创新

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KnowMade最新报告显示,2026年第一季度,全球新公开的硅负极技术相关专利申请超过1490件,再次印证了这种下一代锂离子电池材料的创新正在持续加速。

从申请人来看,传统电池巨头表现活跃:珠海冠宇、光宇、三星、宁德时代、欣旺达、国轩高科、一汽、LG新能源、豪鹏科技等均在积极加固自身在高容量硅负极技术领域的知识产权布局。竞争格局依然高度动态,大型电池制造商与专业材料供应商同时发力。亚洲企业,尤其是中国和韩国厂商,继续占据专利申请量排行的前列,反映出硅负极技术对下一代电动汽车电池及高能量密度储能系统的战略重要性。

从地域分布看,专利活动高度集中于中国。中国不仅在新增申请量上持续领先,在产业化推进方面也保持主导地位,显示出该国在电池材料创新与制造能力上的加速投入。韩国和美国的专利活动同样保持重要地位。

2026年第一季度的数据进一步确认:随着电池制造商为电动汽车和储能系统追求更高的能量密度、更快的充电能力以及更优的循环稳定性,富硅负极的战略价值正日益提升。

一季度最活跃的初创与纯材料厂商

Ecube Materials:从回收硅废料中制备可持续硅负极

韩国材料制造商Ecube Materials(成立于2017年)在一季度以7个新专利家族成为最活跃的纯材料厂商之一。该公司开发出利用回收硅切割废料制备创新型硅负极材料的技术,兼顾可持续性与制造成本降低。其专利技术聚焦于片状及鳞片状硅颗粒,结合多层结构(硅、氧化硅、碳化硅及导电碳涂层),并常被组织成具有可控孔隙率的多孔硅复合材料,以优化锂充电容量和电池寿命。通过利用工业废料,该技术为高容量储能提供了高性价比且可持续的解决方案。当与石墨复合后,所得材料展现出更优的堆积密度和首圈库仑效率。

探研科技:基于CVD的硅碳架构

中国材料制造商探研科技(成立于2022年)在一季度同样公开了7个新专利家族。其专利申请聚焦于基于化学气相沉积(CVD)架构的先进硅碳复合材料,包括多层核壳结构、多孔碳框架以及硬碳/软碳混合涂层。这些发明旨在克服硅的本征缺陷,实现了低于18%的低体积膨胀率,以及无需预锂化处理即可高达93.5%的首圈库仑效率。探研科技还整合了成本高效的制造方法,如使用生物质衍生碳源和适合工业化放大的硅铝合金刻蚀技术,应用覆盖电动汽车、柔性电子及大规模储能系统。

Amprius / Berzelius:强化高性能硅碳复合材料

美国电池及材料厂商Amprius / Berzelius(成立于2009年)在一季度公开了6个新专利家族。该公司持续聚焦于超越传统石墨负极极限的高性能硅碳复合材料。一季度关键发明包括:氮梯度掺杂多孔碳、石墨烯掺杂生物质碳基质,以及氧化铝薄层涂层、硼氮共掺杂等精密结构设计,显著提升了电子电导率、离子传输能力、循环稳定性,并抑制了硅的体积膨胀。此外,新专利申请还引入了一种专门检测方法来验证碳颗粒的活化均匀性,确保原料质量一致性。

绿能起源(GEO):瞄准适配硅负极的电解液

中国材料制造商绿能起源(成立于2023年)在一季度公开了6个新专利家族。该公司的发明将硅负极技术与下一代电解液化学体系以及全固态电池开发相结合。重点之一是专用电解液添加剂(如酰氧基硅烷和硼氮烷衍生物),旨在稳定电极界面,抑制高压高温环境下的有害气体产生。另一些发明引入不饱和磺酸盐添加剂,以增强SEI膜柔韧性,从而适配硅碳负极的体积膨胀。此外,GEO的新专利还涵盖了全固态硫化物电池组件,包括亲锂涂层和预锂化硅合金,用以防止锂枝晶生长并确保高首效。

天目能源负极材料:聚焦坚固的核壳硅结构

中国公司天目能源负极材料(成立于2017年)也以6个新专利家族成为一季度最活跃的申请者之一。其专利集中于先进的硅碳复合负极,采用多层核壳结构。关键发明包括:以聚苯并咪唑等高温聚合物衍生的多孔碳基质来容纳纳米硅颗粒,有效缓解循环过程中的体积膨胀;特定设计中还包含一个石墨核与非晶碳诱导层,确保硅的均匀沉积,显著提升首效和倍率性能。其发明还包括抗压强度超过40MPa的多孔碳(软碳核+硬碳壳),以在应力下保持结构完整性。此外,该公司还开发了先进的电子显微镜及图像分析方法,用于在制造过程中监测硅沉积的均匀性。

天目能源负极材料的新专利申请表明,中国在硅碳复合材料工程方面的成熟度正不断提高,尤其是在多孔结构、抗应力材料以及面向工业化锂电池生产的可控硅沉积策略等领域。

责编: 张轶群
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