文 | 張冰冰
編輯 | 阿至
36 氪獲悉,杭州星科源新材料科技有限公司(以下簡稱「星科源」)近日宣布完成數(shù)千萬元天使 + 輪融資,本輪融資投資方為元禾原點,此前曾獲得紅杉種子、險峰長青、麟閣創(chuàng)投、水木清華校友基金、云道資本及產(chǎn)業(yè)投資人的天使輪投資,并由云道資本擔任長期獨家財務顧問。本輪融資主要用于開發(fā)新一代產(chǎn)品,以及在技術迭代基礎上,突破規(guī)模化量產(chǎn)。
「星科源」2022 年 1 月成立,聚焦于鋰電用硅碳負極的生產(chǎn)及研發(fā),同時在儲備下一代固態(tài)電池專用的納米硅技術。團隊成員主要來自清華、北大、麻省理工學院等高校,在納米材料、負極材料、固態(tài)電池以及設備制造領域具有多年的實踐經(jīng)驗。
「星科源」自主設計研發(fā)新一代 CVD 納米硅制造設備、硅碳材料合成設備等,開發(fā)了高分散性、易表面改性的納米硅產(chǎn)品及高比容負極材料等多項工藝技術,已向頭部廠商批量送樣。
抓住核心納米硅原料,自研硅碳負極材料技術
新能源爆發(fā)增長趨勢下,鋰電池面臨能量密度、充電效率等性能瓶頸,在電池材料創(chuàng)新領域,尋找更高比容量負極材料成為當前研究重點之一。硅基負極材料理論比容量遠超傳統(tǒng)石墨材料,同時可顯著提升鋰電充放電效率,成為理想的新型負極材料。
然而,硅在完全鋰化時,體積會發(fā)生 100%-300% 的膨脹,巨大的體積變化會導致材料破裂或損壞,從而影響電池的壽命和性能,成為硅基材料在實際應用中最大的問題。
硅碳復合材料技術是目前解決這一難題的公認路線,但在實際生產(chǎn)中,其工藝及量產(chǎn)設備尚無定式,這成為了創(chuàng)新企業(yè)競爭的突破口。走在前沿的 Group 14 等國際公司主要采用氣相硅碳技術,核心產(chǎn)品 SCC55 已拿下多個新能源汽車和消費電子公司訂單。
單位克容量、首效、循環(huán)壽命、倍率性能是評價負極材料性能的重要維度。「星科源」創(chuàng)始人李學耕認為,氣相硅碳技術本質上是高比容納米硅顆粒二次造粒后,兼顧高首效、超長循環(huán)性能,底層邏輯都是超細尺寸納米硅帶來的性能兼顧。因此,「星科源」差異化技術路徑的核心,在于納米硅技術。
" 我們的納米硅技術有 20 年的積累,能保證做到數(shù)納米級別,這是團隊的最強項。" 據(jù)星科源創(chuàng)始人李學耕介紹,以前研發(fā)的納米硅主要用于量子點發(fā)光材料,應用在 LED、醫(yī)療顯示劑等領域。在鋰電應用領域,「星科源」可以制備<10nm 超細納米硅顆粒,以及實現(xiàn)幾納米至幾十納米之間的粒徑調(diào)節(jié)。
相較其他工藝而言,「星科源」的納米硅粒徑小、粒徑分布可控,同時顆粒之間無硬團聚,更易分散,可在溶液中實現(xiàn)良好分散,做到既有量子效應又不易破碎,實現(xiàn)較高比容量和長循環(huán)穩(wěn)定性。在此基礎上進行原位碳包覆、原位摻雜,可以降低納米硅的加工難度及電阻率,為后續(xù)硅碳負極工藝的開發(fā)留下空間。
" 超細高分散性能出來后,在包覆上有更多可能,比如碳包覆、陶瓷材料、聚合材料等。" 李學耕進一步闡釋,團隊還在加大投入開發(fā)純納米硅和復合硅材料,以降低成本,使產(chǎn)品最終具備低成本、高壓實、高倍率、快充的競爭優(yōu)勢。
穩(wěn)定量產(chǎn)硅碳負極材料,瞄準下一代固態(tài)電池應用
新材料領域從來不乏實驗室里的技術突破,硅碳負極材料對產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性要求極高,要實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和商業(yè)化應用,其背后需要生產(chǎn)設備和工程化能力的強把控。
「星科源」選擇自研生產(chǎn)設備,并從一開始就瞄準大規(guī)模工業(yè)化。李學耕表示:" 我們所有技術裝備都是按噸級體量設計的,從來不做幾十克、幾百克級別。因為沒解決工程化問題的話,產(chǎn)品再好后續(xù)都是問題。所以我們有很強的工程化能力和基礎,這是我們和市面上公司的不同之處。"
據(jù)介紹,「星科源」自制的 CVD 生產(chǎn)設備,可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),設備點火后,只需要連續(xù)通入硅前驅體與碳源即可不斷生產(chǎn)出碳包覆納米硅材料。只要工藝參數(shù)設置完全一致,材料即可連續(xù)化產(chǎn)出,不存在批次一致性與穩(wěn)定性差的問題。此外,「星科源」開發(fā)的硅碳復合材料,抗壓性能比氣相硅碳更好,在現(xiàn)有首效保證的基礎上,還能實現(xiàn)復合功能性材料,使產(chǎn)品導電性能、快充性能更突出。
目前,「星科源」在重點推進中試階段的驗證環(huán)節(jié),已實現(xiàn)超細納米硅、納米硅粉體材料的百公斤級穩(wěn)定量產(chǎn)出貨,實現(xiàn)大規(guī)模原位包覆工藝,以及多種原位摻雜復合材料的制備技術。同時,針對不同客戶的差異化需求,「星科源」開發(fā)了適配水性和油性兩種體系的通用型基底材料,成果已交付包括行業(yè)頭部企業(yè)在內(nèi)的多家客戶進入品質測試階段。
中信證券相關研報顯示,在應用場景端的擴展以及摻混比例提升共同作用下,硅碳負極材料有望逐步進入產(chǎn)業(yè)加速導入、需求放量的階段,預計 2026 年全球硅碳負極材料需求有望達到 6-7 萬噸。
" 固態(tài)電池疊加低空經(jīng)濟無人機、電動汽車、人工智能、機器人等高端需求場景,對電池性能要求特別高,反過來也給我們鋪墊了很大的市場和機會。" 李學耕分析,下一代固態(tài)電池推出后,超高比容動力電池對快充要求更高,這是占據(jù)更大市場的先決條件。
基于此,「星科源」會以研發(fā)先行的思路,針對客戶需求,投入大量資源研發(fā)新一代產(chǎn)品,并聯(lián)合頭部企業(yè)推出能服務多家固態(tài)電池廠商的通用性產(chǎn)品,在使用需求的基礎上持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品工藝,以穩(wěn)定產(chǎn)品獲取客戶。同時在產(chǎn)業(yè)布局上,尋找千噸級產(chǎn)線落地區(qū)域,進一步釋放產(chǎn)能。
投資方觀點:
元禾原點合伙人樂金鑫:中國鋰電池技術持續(xù)引領國際浪潮,向更加安全,高效,綠色的方向發(fā)展。元禾原點高度關注該領域先進材料和工藝的突破,向產(chǎn)業(yè)鏈輸送核心價值。星科源團隊在納米硅,復合硅碳材料的研發(fā),制備上有完全自主創(chuàng)新的技術路線和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。其產(chǎn)品有望在全固態(tài)電池中提供穩(wěn)定表現(xiàn),賦能下游客戶乃至中國鋰電產(chǎn)業(yè)在全球保持領先地位。我們也期盼基于對星科源及相關項目的投資,深度參與中國新能源產(chǎn)業(yè)的全球化布局。
云道資本創(chuàng)始合伙人曹稷山:云道資本高度認可星科源團隊在新材料領域的戰(zhàn)略前瞻性與技術突破能力。構建了從納米硅原料制備到硅碳復合材料量產(chǎn)的全鏈條技術壁壘,其<10nm 超細硅顆粒技術指標已達國際領先水平,為突破硅基負極產(chǎn)業(yè)化瓶頸提供了創(chuàng)新解決方案。通用型基底材料開發(fā)策略也展現(xiàn)出極強的商業(yè)延展性,未來也會在智能汽車、具身智能、無人機等大場景中得到充分應用。我們將持續(xù)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)資源整合優(yōu)勢,助力星科源在新能源材料革命中搶占先發(fā)優(yōu)勢,成長為具有全球競爭力的標桿企業(yè)。
36 氪未來產(chǎn)業(yè)
「36 氪未來產(chǎn)業(yè)」持續(xù)關注城市發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉型和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目落地。尋求報道可郵箱聯(lián)系 [email protected] 或掃碼聯(lián)系作者。
此外,今年 36 氪正式推出《36 氪企業(yè)投資指南內(nèi)參》,依托在經(jīng)濟圈產(chǎn)業(yè)群、區(qū)域重點推進規(guī)劃與招商領域的深厚積累,36 氪通過提供深入詳細、更為及時、獨家專有的全面信息服務,為政府部門提供高效、精準的產(chǎn)業(yè)項目內(nèi)參;助力項目方匹配產(chǎn)業(yè)資金、鏈接關鍵人脈、快速融入新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
本文來自微信公眾號"36 氪未來產(chǎn)業(yè) ",作者:張冰冰,阿至,36 氪經(jīng)授權發(fā)布。