36 氪獲悉,新材料研發創業公司「碳佳科技」已于 2019 年 12 月完成北京協同創新研究院體系 700 萬天使輪融資,後于 2022 年 3 月完成由 IDG 三千萬的 Pre-A 輪融資。
「碳佳科技」創立于 2019 年,最初在美國矽谷設有前沿研發中心,在獲得 IDG 的投資後,公司于 2022 年 4 月啓動甯波實驗室的建設。建于甯波高新區的小中試生産中心專注于放大放量測試,設計完成中試生産及應用開發,爲規模化工廠生産做準備。今年 3 月,公司啓動 30 噸純矽碳規模化中試産線的建設并全線跑通,現已爲多家客戶送樣。
36 氪獲悉,「碳佳科技」所推出的新型矽碳負極已實現中試産線突破,爲千噸級産線打下了基礎。
「碳佳科技」研發團隊是一支擁有多名博士和碩士研究生組成的中美創新團隊,創始人陳書铖博士畢業于斯坦福大學化學工程系,師從知名華人學者鮑哲南院士,獲工學博士學位,畢業後創立「碳佳科技」,專注于推進新能源高端材料的研究及商業化。
陳書铖擁有授權 PCT 專利 2 項,國内發明專利 3 項,所發表的近 40 篇專業領域的論文已被引用 6000 次以上。
「碳佳科技」孵化于斯坦福大學博士創業新材料項目,專注研究、生産應用于新能源的高端材料。碳佳的 TANO3D 技術可以合成新型可控的三維微納結構材料,其在新能源锂電池方向有顯著的性能和成本優勢。
圖片來源:「碳佳科技」
據陳書铖博士介紹," 我博士期間關注系統及持續的新型結構材料的開發,緻力于将其用于能源環境的改變。我很榮幸看到所研發的三維微納結構材料,在新能源領域得到商業化應用。「碳佳科技」的新型矽碳材料可有效解決矽基材料膨脹率高、循環差的問題,降低矽碳材料應用所需成本。從行業現狀看,新型矽碳已經初步具備産業化的條件,但量産仍需要産業協同,同時産品性能需要持續的叠代更新。"
「碳佳科技」目前将關注點轉向锂電池新型矽碳負極材料的研發。通過材料的微納結構創新提升産品性能,研發出兼具高比容、高倍率的新型矽碳,有效比容量達到傳統石墨材料的 5 倍左右,并且快充性能明顯優于其它矽基材料,在 5C 的充放電倍率下,容量保持率提升 50%。
該材料可廣泛的應用到手機電池及電動汽車電池當中,在使電池有更長壽命的基礎上,增加設備續航時間。同時,該材料還能使電動汽車電池更加輕質化,提升電池的充放效率。
「碳佳科技」新型矽碳負極材料第一代産品已研發定型,樣品已送樣至國内多家頂級動力電池制造商及消費電池廠,包括甯德時代、ATL、國軒高科、比克、冠宇等。該款産品性能優異,已具備商業化導入的條件,與此同時,「碳佳科技」的中試生産線已完成搭建,順利跑通百噸到千噸産線,預計 2024 年中進入批量生産階段。
「碳佳科技」研發團隊不斷探索創新工藝及技術,通過材料的微納結構創新及工藝優化提升産品性能。在采訪中陳書铖表示," 新材料産業化的過程離不開整個行業的同步發展,碳佳現已完成中試産線的系統調試,下一步将着力于千噸級生産線的落地,我們将整合産業鏈資源,與上下遊緊密合作,繼續吸納産業化人才,借鑒行業經驗,充分發揮團隊核心競争力,降本增效,盡快推動規模化生産,加速實現大規模商業化應用。"
此外,陳書铖認爲矽碳與消費者日常生活有着緊密的聯系,該材料有着廣闊的應用前景,且能廣泛的運用至人們生活的各個方面。因此,矽碳材料的技術創新可以在減少使用成本的同時,給消費者的生活創造更多便利。
随着我國新能源汽車産業的飛速發展,市場對于高性能動力锂電池的需求不斷攀升,負極材料作爲動力的锂電池核心,市場對其質量和産量都提出了更高的需求。爲了提升锂離子電池的性能,先提高負極的電化學性能無疑是當前看來性價比最高的方法之一。
目前,主流的負極材料技術路線仍以天然石墨、人造石墨爲主,其中,矽基等新型負極材料的應用場景也日益廣闊。從技術層面上來看,石墨負極體系向矽基負極體系升級,是下一步研發的重要方向之一。憑借該技術,矽碳負極材料的比容量可增至天然石墨電極、人工石墨電極的數倍以上,其在锂電池中應用将大幅提升能量密度上限。
中商産業研究院發布的《2022-2027 年中國锂電池負極材料行業市場深度分析及發展趨勢預測報告》顯示,2022 年全球負極材料出貨量達到 155.6 萬噸,同比增長 71.9%,2022 年中國锂電池負極材料出貨量約爲 143.3 萬噸,同比增長 84%。
中國锂電池負極材料以石墨爲主,其中人造石墨占比最高。2022 年人造石墨占锂電池負極材料的 84%,天然石墨占比達 15%。當前,中國的锂電池負極材料市場還屬于持續增長階段,負極材料廠商依然在性能和品控穩定性方面不斷進行突破,以實現産品的持續叠代。
根據相關研報數據,我矽碳負極材料行業市場規模預計在 2027 年達到 910 億元,同比增長 27%。采訪中陳書铖博士談到:" 未來 2 年,将是矽碳負極材料釋放産能的高光時刻,負極材料的矽碳化勢不可擋 "。