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硅碳负极:下一代锂电材料,市场前景广阔

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硅碳负极:下一代锂电材料,市场前景广阔

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  • 发布时间:2022-03-07 14:09
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  硅碳负极具有能量密度高,放电平台合适等优点,是较具潜力的下一代负极材料之一。

 

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  过去几年受制于产品售价较高及配套产业链不成熟等原因,硅碳负极产业化进展不及预期。
  但2021年以来,特斯拉,宁德时代等企业相继开始量产使用硅碳负极的动力电池产品,部分负极企业也开始投资建设硅碳负极产线。#硅碳负极#
  硅氧负极膨胀率较低,主要应用于动力电池:

 

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  硅碳负极仍处于产业早期。根据高工锂电的数据,2020年我国硅基负极材料出货量为0.6万吨,同比增长20%。预计到2025年,我国硅基负极材料出货量将达到2.2万吨。
  当前碳系性能触及天花板,石墨负极材料在提升电池能量密度方面已经遇到明显的瓶颈,硅碳负极优势显著。
  石墨的理论能量密度是372mAh/g,而硅负极的理论能量密度超其10倍,高达4200mAh/g。
  与石墨负极材料相比,硅基负极材料的能量密度优势明显,成为未来的发展方向。

 

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  硅碳负极主流厂商布局
  当前负极厂都在加大对硅基负极的研发,并在多种技术路线布局。
  目前,硅碳负极在日本已经得到批量使用,国内企业逐步实现小规模产能落地,也有部分企业仍处于中试线或实验阶段。
  主流负极厂商的硅碳负极规划:

 

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  资料来源:华宝证券
  作为最早量产硅碳负极的厂商,贝特瑞目前拥有3000吨/年的产能并主要给松下供货,而杉杉股份、翔丰华、璞泰来的硅碳负极均处于中试阶段,已具备产业化条件。
  硅宝科技2019年建成50吨/年硅碳负极中试生产线,产品已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货,2021年拟新建1万吨/年锂电池用硅碳负极材料等项目。
  中科电气在长沙、铜仁两地供给建成产能9.2万吨,长沙5万吨项目已经开工,预计2022年5月投产;贵安基地一期6.5万吨和曲靖基地一期5万吨已经开工建设,预计2022年年末投产,届时预计公司合计产能达到25.7万吨,公司计划到2025年合计建成产能50万吨,迎来4年产能爆发期。
  硅碳负极下游:4680圆柱电池量产推动市场
  下游电池企业在积极应用硅碳负极。因电池易变形,硅碳负极目前主要应用于圆柱电池。
  特斯拉已经将硅碳负极应用于Model3相关电池,并计划在4680电芯中大规模应用硅碳负极材料。
  4680圆柱电池强有力地驱动了产业链更新迭代,硅基负极具备的高能量密度优势更加突出,未来预期会批量应用于高端电动车。
  宁德时代、力神电池、国轩高科与普莱德等动力电池厂商高比容量电池方案中,硅碳负极为明确发展方向。
  松下、亿纬锂能、LG等电池厂商均在4680电池技术上有产能规划,预计4680大圆柱电池的量产有望带来硅碳负极进一步渗透。

 

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  资料来源:电池中国,西南证券
  目前硅碳负极渗透率仍较低,随着硅碳负极材料价格下降,硅碳负极技术的改进和对电池能量密度要求的提升,硅碳负极掺硅量&硅碳负极装车量有望带动渗透率提升。

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