KnowMade最新報告顯示,2026年第一季度,全球新公開的硅負極技術相關專利申請超過1490件,再次印證了這種下一代鋰離子電池材料的創新正在持續加速。

從申請人來看,傳統電池巨頭表現活躍:珠海冠宇、光宇、三星、寧德時代、欣旺達、國軒高科、一汽、LG新能源、豪鵬科技等均在積極加固自身在高容量硅負極技術領域的知識產權布局。競爭格局依然高度動態,大型電池制造商與專業材料供應商同時發力。亞洲企業,尤其是中國和韓國廠商,繼續占據專利申請量排行的前列,反映出硅負極技術對下一代電動汽車電池及高能量密度儲能系統的戰略重要性。
從地域分布看,專利活動高度集中于中國。中國不僅在新增申請量上持續領先,在產業化推進方面也保持主導地位,顯示出該國在電池材料創新與制造能力上的加速投入。韓國和美國的專利活動同樣保持重要地位。
2026年第一季度的數據進一步確認:隨著電池制造商為電動汽車和儲能系統追求更高的能量密度、更快的充電能力以及更優的循環穩定性,富硅負極的戰略價值正日益提升。
一季度最活躍的初創與純材料廠商
Ecube Materials:從回收硅廢料中制備可持續硅負極
韓國材料制造商Ecube Materials(成立于2017年)在一季度以7個新專利家族成為最活躍的純材料廠商之一。該公司開發出利用回收硅切割廢料制備創新型硅負極材料的技術,兼顧可持續性與制造成本降低。其專利技術聚焦于片狀及鱗片狀硅顆粒,結合多層結構(硅、氧化硅、碳化硅及導電碳涂層),并常被組織成具有可控孔隙率的多孔硅復合材料,以優化鋰充電容量和電池壽命。通過利用工業廢料,該技術為高容量儲能提供了高性價比且可持續的解決方案。當與石墨復合后,所得材料展現出更優的堆積密度和首圈庫侖效率。
探研科技:基于CVD的硅碳架構
中國材料制造商探研科技(成立于2022年)在一季度同樣公開了7個新專利家族。其專利申請聚焦于基于化學氣相沉積(CVD)架構的先進硅碳復合材料,包括多層核殼結構、多孔碳框架以及硬碳/軟碳混合涂層。這些發明旨在克服硅的本征缺陷,實現了低于18%的低體積膨脹率,以及無需預鋰化處理即可高達93.5%的首圈庫侖效率。探研科技還整合了成本高效的制造方法,如使用生物質衍生碳源和適合工業化放大的硅鋁合金刻蝕技術,應用覆蓋電動汽車、柔性電子及大規模儲能系統。
Amprius / Berzelius:強化高性能硅碳復合材料
美國電池及材料廠商Amprius / Berzelius(成立于2009年)在一季度公開了6個新專利家族。該公司持續聚焦于超越傳統石墨負極極限的高性能硅碳復合材料。一季度關鍵發明包括:氮梯度摻雜多孔碳、石墨烯摻雜生物質碳基質,以及氧化鋁薄層涂層、硼氮共摻雜等精密結構設計,顯著提升了電子電導率、離子傳輸能力、循環穩定性,并抑制了硅的體積膨脹。此外,新專利申請還引入了一種專門檢測方法來驗證碳顆粒的活化均勻性,確保原料質量一致性。
綠能起源(GEO):瞄準適配硅負極的電解液
中國材料制造商綠能起源(成立于2023年)在一季度公開了6個新專利家族。該公司的發明將硅負極技術與下一代電解液化學體系以及全固態電池開發相結合。重點之一是專用電解液添加劑(如酰氧基硅烷和硼氮烷衍生物),旨在穩定電極界面,抑制高壓高溫環境下的有害氣體產生。另一些發明引入不飽和磺酸鹽添加劑,以增強SEI膜柔韌性,從而適配硅碳負極的體積膨脹。此外,GEO的新專利還涵蓋了全固態硫化物電池組件,包括親鋰涂層和預鋰化硅合金,用以防止鋰枝晶生長并確保高首效。
天目能源負極材料:聚焦堅固的核殼硅結構
中國公司天目能源負極材料(成立于2017年)也以6個新專利家族成為一季度最活躍的申請者之一。其專利集中于先進的硅碳復合負極,采用多層核殼結構。關鍵發明包括:以聚苯并咪唑等高溫聚合物衍生的多孔碳基質來容納納米硅顆粒,有效緩解循環過程中的體積膨脹;特定設計中還包含一個石墨核與非晶碳誘導層,確保硅的均勻沉積,顯著提升首效和倍率性能。其發明還包括抗壓強度超過40MPa的多孔碳(軟碳核+硬碳殼),以在應力下保持結構完整性。此外,該公司還開發了先進的電子顯微鏡及圖像分析方法,用于在制造過程中監測硅沉積的均勻性。
天目能源負極材料的新專利申請表明,中國在硅碳復合材料工程方面的成熟度正不斷提高,尤其是在多孔結構、抗應力材料以及面向工業化鋰電池生產的可控硅沉積策略等領域。
