2023硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)研究報(bào)告

• 吳澳燕 2023年6月15日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 488 26
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硅碳負(fù)極材料是指將硅材料與不同結(jié)構(gòu)的碳材料摻雜，以此顯著提高負(fù)極材料的容量和電化學(xué)性能的材料。由于硅是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴(kuò)散速度，就需要提高硅材料的導(dǎo)電性能，目前產(chǎn)業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來(lái)復(fù)合硅

硅碳負(fù)極材料的定義

硅碳負(fù)極材料是指將硅材料與不同結(jié)構(gòu)的碳材料摻雜，以此顯著提高負(fù)極材料的容量和電化學(xué)性能的材料。

由于硅是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴(kuò)散速度，就需要提高硅材料的導(dǎo)電性能，目前產(chǎn)業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來(lái)復(fù)合硅進(jìn)行改性處理，使其構(gòu)成均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成導(dǎo)電性好、附著性好、化學(xué)穩(wěn)定性高的硅碳負(fù)極材料。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展歷程

按硅和碳的復(fù)合方式劃分，硅碳負(fù)極主要包括包覆型、嵌入型和復(fù)合型這三種類型。其中，嵌入型硅碳負(fù)極由于生產(chǎn)工藝和石墨負(fù)極工藝較為類似，最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

早在20世紀(jì)90年代，索尼、松下等海外企業(yè)就開(kāi)始對(duì)硅碳負(fù)極進(jìn)行研究及產(chǎn)業(yè)化，但受制于產(chǎn)品價(jià)格、首次效率、循環(huán)穩(wěn)定性等原因，硅碳負(fù)極應(yīng)用場(chǎng)景仍受到一定限制。

目前已經(jīng)商業(yè)化的硅碳負(fù)極主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)工具等對(duì)成本敏感度相對(duì)不高的領(lǐng)域，在動(dòng)力電池領(lǐng)域滲透率則相對(duì)較低。相比于石墨負(fù)極材料，我國(guó)硅碳負(fù)極材料的實(shí)際應(yīng)用還比較小眾，市場(chǎng)總體產(chǎn)量較小。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

硅碳負(fù)極材料的終端應(yīng)用包括動(dòng)力電池、消費(fèi)電池及儲(chǔ)能電池市場(chǎng)。

動(dòng)力電池方面，隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，發(fā)展低碳環(huán)保的新能源汽車已經(jīng)成為廣泛共識(shí)，新能源汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取代消費(fèi)電子時(shí)候成為鋰電池硅碳負(fù)極材料行業(yè)的第一大終端市場(chǎng)。

消費(fèi)電池方面，傳統(tǒng)3C類產(chǎn)品在經(jīng)歷過(guò)發(fā)展的黃金期后，智能手機(jī)增速放緩，但主流終端手機(jī)對(duì)內(nèi)置電池和軟包聚合物電池的應(yīng)用促使對(duì)高性能負(fù)極材料的需求增加，同時(shí)，2018年出現(xiàn)的VR眼鏡、無(wú)人機(jī)、可穿戴設(shè)備等新興產(chǎn)業(yè)增加了對(duì)消費(fèi)鋰電池的需求，作為鋰電池材料主要研發(fā)趨勢(shì)的硅碳負(fù)極材料需求也將呈上升的趨勢(shì)。

儲(chǔ)能電池方面，儲(chǔ)能市場(chǎng)處于快速增長(zhǎng)時(shí)期，后續(xù)的使用量將不斷加大。隨著鋰電池成本的不斷降低，目前最具開(kāi)發(fā)潛力的主要是風(fēng)光電場(chǎng)、商業(yè)化削峰填谷電力項(xiàng)目、傳統(tǒng)電廠和微電網(wǎng)等下游市場(chǎng)，下游需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，使得儲(chǔ)能的商業(yè)化應(yīng)用更加迫切。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告》顯示：

目前商業(yè)化應(yīng)用最為廣泛的負(fù)極材料石墨的實(shí)際比容量已接近理論比容量極限，提升空間已十分有限。而硅基負(fù)極具有能量密度高(理論比容量高達(dá)4200 mAh/g，約為石墨負(fù)極的10倍)、原料分布廣泛、放電平臺(tái)合適等明顯優(yōu)勢(shì)。、

隨著生產(chǎn)工藝及配套產(chǎn)業(yè)鏈的日趨成熟與完善，特斯拉、寧德時(shí)代等企業(yè)相繼開(kāi)始量產(chǎn)使用硅碳負(fù)極的動(dòng)力電池產(chǎn)品，部分負(fù)極企業(yè)也開(kāi)始投資建設(shè)硅碳負(fù)極產(chǎn)線。2022年硅碳負(fù)極在產(chǎn)業(yè)化上有望實(shí)現(xiàn)較大跨越，但受多重因素影響，行業(yè)進(jìn)入壁壘依然較高。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)供需格局

隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展，核心部件動(dòng)力電池對(duì)高能量密度的需求越來(lái)越高。材料體系的升級(jí)未來(lái)仍有較大空間。正極比容量不斷提升對(duì)負(fù)極比容量提出了更高的要求，硅基負(fù)極相比石墨負(fù)極具有更高的比容量，有望成為理想的下一代負(fù)極。

從產(chǎn)業(yè)來(lái)看，硅碳負(fù)極材料在國(guó)內(nèi)的發(fā)展處于初期階段，不少企業(yè)已布局生產(chǎn)線，進(jìn)行小批量生產(chǎn)。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年國(guó)內(nèi)的硅碳負(fù)極材料出貨量為0.9萬(wàn)噸，占總負(fù)極材料出貨量的比例約2%。

硅基負(fù)極最早應(yīng)用于電動(dòng)工具和消費(fèi)領(lǐng)域，我國(guó)硅基負(fù)極出貨量由2015年的0.03萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2020年的0.6萬(wàn)噸，年復(fù)合增速達(dá)到了82%。近年特斯拉、蔚來(lái)汽車、廣汽集團(tuán)、奔馳等都表示最新車型使用含硅電池，動(dòng)力電池的需求爆發(fā)將逐漸打開(kāi)硅基負(fù)極的市場(chǎng)空間。該行預(yù)計(jì)硅基負(fù)極材料比例將逐年提升，2025年將達(dá)23.1萬(wàn)噸。

在全球鋰電池業(yè)受益汽車電動(dòng)化發(fā)展迅猛，帶動(dòng)鋰電負(fù)極材料需求高速增長(zhǎng)的背景下，硅碳負(fù)極未來(lái)市場(chǎng)空間十分巨大，近年來(lái)硅碳負(fù)極材料的缺口越來(lái)越大，市場(chǎng)的需求量旺盛，2021年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)飽和度為71.5%，未來(lái)紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，同時(shí)現(xiàn)有企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能，將會(huì)有效滿足市場(chǎng)的需求。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

硅碳負(fù)極材料的原材料為石墨、石墨烯等碳材料，單質(zhì)硅、納米硅粒等硅材料。若硅碳負(fù)極材料實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，對(duì)原材料需求將會(huì)增加。此外，鋰離子電池作為硅碳負(fù)極材料的終端應(yīng)用領(lǐng)域，其需求增加將提升硅碳負(fù)極材料的應(yīng)用潛力。

硅碳負(fù)極需求的快速增長(zhǎng)，除對(duì)硅碳負(fù)極生產(chǎn)企業(yè)形成利好外，有望同步帶動(dòng)其配套材料需求提升。其中，納米硅粉、補(bǔ)鋰劑、硅碳負(fù)極粘結(jié)劑、碳納米管導(dǎo)電劑和新型鋰電池電解液添加劑的需求催化將較為顯著。

相較于石墨負(fù)極，硅碳負(fù)極進(jìn)入壁壘仍然較高。因?yàn)榱慨a(chǎn)較為困難，且需要與下游電池生產(chǎn)商使用的電解液、正極材料、粘結(jié)劑等進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈配套，硅碳負(fù)極客戶通常有著較高的粘性，所以跨界布局的企業(yè)仍相對(duì)較少，未來(lái)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局或相對(duì)有序。

硅碳負(fù)極材料作為理想的下一代負(fù)極材料，可以有效提升電池能量密度。2021年以來(lái)，硅碳負(fù)極材料的技術(shù)發(fā)展步伐加快。據(jù)高工鋰電預(yù)計(jì)，硅碳負(fù)極材料市場(chǎng)將于2023年大幅放量，至2025年之前保持70%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率，屆時(shí)硅碳負(fù)極材料及與之配套的粘合劑材料將迎來(lái)需求爆發(fā)。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告》。

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  2022-2027年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告

  由于硅是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴(kuò)散速度，就需要提高硅材料的導(dǎo)電性能，目前產(chǎn)業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來(lái)復(fù)合硅進(jìn)行改性處理，使其構(gòu)成均...

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