-
固态电池关键材料：硅基负极产业格局全解析
糖芯儿 / 11月18日 12:56 发布
固态电池因高能量密度和高安全性，被认为是电池技术的重要方向之一。 应用方面，高端长续航车型和飞行汽车e-VTOL 等方向对固态电池需求明确。 根据《固态电池2035+路线图》以及多家企业发布的规划，整个固态电池产业正朝着2027年左右上车、2030年实现大规模产业化的目标迈进。 固态电池与液态锂电池在产业链上具有相似性，两者的核心差异在于电解质和中上游的负极材料。固态电解质：固态电池关键材料，产业格局解析 从负极材料产业发展趋势来看，有望经历从石墨向硅基负极、含锂负极，最终升级为金属锂负极的演变过程。 当前石墨负极的开发已接近其理论极限，正面临着被逐步取代的趋势。 硅基材料其高理论比容量和“高容量+高工作电压+低成本”的综合优势，具有广泛的用前景，被视为新一代锂电负极材料，在固态电池中材料中备受关注。 根据 EVtank 统计数据，2023 年以硅基负极为代表的新型负极材料出货量增长明显，在中国整体负极材料中的出货量达到 3.4%。预计到2027年，全球硅基负极材料需求量或达113.5万吨，市场规模将达579亿元。 01硅基负极材料行业概览
硅基负极材料是以硅为活性物质，通过与锂离子发生反应实现储能的电极材料，起着能量的储存与释放的作用。硅基负极材料以高达4,200mAh/g的理论比容量远超石墨类负极材料，在能量密度和续航能力优势凸显，能够满足高功率密度电池的需求。 在合适的电解质和正极材料配合下，硅基负极材料具有较长的循环寿命。 硅基负极材料在充放电过程中具有良好的容量保持率，能够减少电池在使用过程中的容量损失。 从技术趋势看，硅氧碳和硅碳类硅基负极是目前硅基负极材料得到产业化应用的技术路线。 目前市场上以硅氧负极为主，从中长期提升能量密度的角度来看，材料厂商更倾向于发展硅碳负极，尤其是采用气相沉积法制备的硅碳材料。 硅基负极材料产业链上游原材料包括石墨、二氧化硅、硅合金、碳源气、锂盐等；中游环节聚焦于硅基负极材料本身；下游硅基负极材料广泛应用于动力电池、储能电池和消费电池等。 02硅基负极材料市场竞争格局
据EVTank数据，2023年国内锂电负极材料市场中，出货量排名前四的厂家贝特瑞、杉杉股份、江西紫宸（璞泰来子公司）和中科星城（中科电气子公司）合计占据市场57%份额，市场高度集中。此外，近年来涌现出的广东东岛、河北坤天、金汇能、碳一、青岛科硕等厂商，在负极材料生产方面也取得突破。硅基负极材料方面来看，由于行业存在较高的技术壁垒，当前量产厂商数量相对较少，多数厂商仍处于中试阶段。 国内主流负极材料企业包括贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、尚太科技、中科电气、翔丰华、胜华新材、国轩高科、凯金能源、硅宝科技、天目先导、兰溪致德、硅宝科技、道氏技术等均在积极建设硅基负极材料产能。 部分电池企业硅基负极布局情况： 
应用端来看，当前硅碳复合负极材料的商业化应用进程全面加速。 自2023年下半年起，“负极掺硅”高性能动力电池在装车应用方面持续受到关注。 国内车企蔚来、智己、埃安等知名汽车品牌已开始为其旗下车型配备硅基负极动力电池。 国内宁德时代、亿纬锂能、中创新航、蜂巢能源、国轩高科、欣旺达、比克电池、力池等头部电池企业，以及天诺新能源、杰瑞股份、石大胜华等材料企业已经在硅基负极材料领域进行布局。 部分电池企业负极掺硅应用情况： 
资料来源：GGII此外，华为近期公开了硅基负极材料的专利，该专利主要解决了硅基材料因膨胀效应过大导致电池循环性能低的问题，采用该发明制备的电池，在循环性能和膨胀率方面均有显著提升。该专利技术有望打破硅基负极材料在循环性能方面的瓶颈，推动硅基负极在固态电池领域的广泛应用。 国外硅基负极相关企业主要包括日本信越化学、韩国大洲、美国Group14 等。 整体市场格局来看，我国负极材料厂商的集中度较高，下游负极材料厂商对包覆材料的认证周期通常在6-12个月之间，并且对供应商的产能规模、供应保证能力和批次稳定性有高要求。因此率先入局的龙头厂商拥有明显的先发优势，未来市场格局有望进一步向头部集中。乐晴智库精选
公安备案号 51010802001128号