2024年鋰電池負(fù)極材料行業(yè)?發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景

• 李基錦 2023年12月25日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 396 19
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負(fù)極材料是鋰離子電池儲(chǔ)存鋰的主體，使鋰離子在充放電過(guò)程中嵌入與脫出。負(fù)極是電池放電時(shí)流出電子的一極，負(fù)極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負(fù)極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負(fù)極材料占鋰電池總成本5~15%左右。新能源汽車銷量大幅增長(zhǎng)，帶動(dòng)動(dòng)1

負(fù)極材料是鋰離子電池儲(chǔ)存鋰的主體，使鋰離子在充放電過(guò)程中嵌入與脫出。負(fù)極是電池放電時(shí)流出電子的一極，負(fù)極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負(fù)極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負(fù)極材料占鋰電池總成本5~15%左右。新能源汽車銷量大幅增長(zhǎng)，帶動(dòng)動(dòng)力電池出貨量翻倍增長(zhǎng)，疊加鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)同比增長(zhǎng)1.7倍，進(jìn)而帶動(dòng)鋰電池負(fù)極材料出貨量增長(zhǎng)。

鋰電池負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

受益于國(guó)內(nèi)外新能源汽車等終端市場(chǎng)增長(zhǎng)拉動(dòng)，我國(guó)鋰電池相關(guān)行業(yè)發(fā)展快速，負(fù)極材料市場(chǎng)需求增大。2022年中國(guó)鋰電池負(fù)極材料出貨量約為143.3萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)84%。預(yù)測(cè)，由于受到石墨出口管控的影響，2023年出貨量將保持增長(zhǎng)但增速將減緩，出貨量將達(dá)167萬(wàn)噸，2024年將達(dá)189萬(wàn)噸。

目前，中國(guó)鋰電池負(fù)極材料主要以石墨為主，其中人造石墨占比最高。2022年人造石墨占鋰電池負(fù)極材料的84%，天然石墨占比達(dá)15%。

石墨負(fù)極

發(fā)展到目前，石墨已經(jīng)被公認(rèn)為是鋰電池的理想負(fù)極材料，占據(jù)了超過(guò)95%的市場(chǎng)份額。而石墨負(fù)極又可進(jìn)一步分為天然石墨與人造石墨兩大類，比較而言，人造石墨更勝一籌。從克容量來(lái)看，天然石墨容量略高于人造石墨，天然石墨負(fù)極材料的理論容量為340-370mAh/g，人造石墨負(fù)極材料的理論容量為310-360mAh/g;從循環(huán)性能來(lái)看，人造石墨循環(huán)性能好于天然石墨。

天然石墨的循環(huán)周數(shù)為500周左右，人造石墨循環(huán)周數(shù)可達(dá)6000周，主要原因?yàn)樘烊皇念w粒大小不一致，表面缺陷較多，因此容易與電解液反應(yīng)從而導(dǎo)致循環(huán)性能下降;從膨脹率角度來(lái)看，天然石墨膨脹率高于人造石墨，主要原因?yàn)轺[片石墨的結(jié)晶度較高，片層結(jié)構(gòu)單元化大，具有明顯的各向異性，因此，鋰嵌入和脫嵌過(guò)程中體積產(chǎn)生較大的變化;制造成本以及售價(jià)來(lái)看，人造石墨的成本以及售價(jià)高于天然石墨，主要是由于石墨化工藝導(dǎo)致;就趨勢(shì)而言，人造石墨替代天然石墨大勢(shì)所趨，2022年人造石墨市場(chǎng)占比為84%，天然石墨市場(chǎng)占比為15%。

天然石墨與人造石墨的組合穩(wěn)固了石墨類負(fù)極在負(fù)極材料中的地位。盡管石墨類負(fù)極容量接近理論上限，眼下硅基負(fù)極，長(zhǎng)遠(yuǎn)金屬鋰負(fù)極蠢蠢欲動(dòng)，欲接棒石墨類負(fù)極，給人一種石墨類負(fù)極即將功成身退的感覺(jué)。但小編認(rèn)為，得益于技術(shù)、價(jià)格和成熟配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，石墨類負(fù)極的地位無(wú)可撼動(dòng)。

硅碳負(fù)極

由于石墨材料的比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進(jìn)一步提升空間有限，限制了高性能鋰離子電池的發(fā)展。硅基負(fù)極材料因其具備高理論容量、低脫嵌鋰電位、環(huán)境友好、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn)，被視為最具潛力的下一代負(fù)極材料。

隨著特斯拉、寶馬等車企宣布牽手4680系大圓柱電池，大圓柱電池備受動(dòng)力電池市場(chǎng)關(guān)注。硅基材料作為適配大圓柱電池的負(fù)極材料，被市場(chǎng)認(rèn)為是下一代負(fù)極材料的主流方向。

硅基負(fù)極中，為了解決單質(zhì)硅的膨脹系數(shù)缺陷，在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)選擇以摻雜的方式加入人造石墨，主流技術(shù)路線為硅碳負(fù)極與硅氧/碳負(fù)極，前者指的是指納米硅與石墨材料混合，后者則是用氧化亞硅與石墨材料復(fù)合。

從性能上看，硅碳負(fù)極首效高，但體積膨脹系數(shù)過(guò)大，導(dǎo)致循環(huán)性能不佳，一般在500~600周，無(wú)法達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定的動(dòng)力電池循環(huán)1000周的標(biāo)準(zhǔn);硅氧/碳負(fù)極則與之相反，首效相對(duì)較低，成本高，但循環(huán)性更好。

從市場(chǎng)看，硅基負(fù)極處于商業(yè)化初期，出貨量與滲透率都處于很低水平，增速也不及負(fù)極行業(yè)整體擴(kuò)張速度。2021年，國(guó)內(nèi)的硅基負(fù)極出貨約為1.1萬(wàn)噸。而GGII分析指出，2022年，硅基負(fù)極在整體負(fù)極材料中占比增速明顯，增長(zhǎng)近3倍。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年鋰電池負(fù)極材料行業(yè)深度研究報(bào)告》分析

鋰電池負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展前景

1.發(fā)展環(huán)境優(yōu)渥，政策鼓勵(lì)支持

近年來(lái)，堅(jiān)定發(fā)展新能源車已成全球政策層及企業(yè)層的共識(shí)，國(guó)內(nèi)外都針對(duì)新能源汽車出臺(tái)刺激政策，同時(shí)制定嚴(yán)格的碳排放考核，預(yù)計(jì)未來(lái)新能源車銷量有望持續(xù)大幅度增長(zhǎng)，對(duì)上游材料的需求也會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。我國(guó)政府部門密集出臺(tái)了多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)扶持政策，促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！蛾P(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于做好鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈協(xié)同穩(wěn)定發(fā)展工作的通知》等文件相繼印發(fā)，體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力支持和重視，進(jìn)而對(duì)鋰電池行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，給相關(guān)企業(yè)提供了跨越式發(fā)展的機(jī)遇。

2.下游行業(yè)技術(shù)迭代迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展

鋰電池領(lǐng)域技術(shù)更新迭代迅速，不斷拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步推動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)。未來(lái)幾年，鋰電池在電動(dòng)卡車、電動(dòng)叉車、電動(dòng)船舶等新興領(lǐng)域的滲透率將進(jìn)一步提升，進(jìn)而帶動(dòng)鋰電池相關(guān)材料市場(chǎng)需求上升。

3.硅基負(fù)極材料出貨量快速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快

隨著鋰電池技術(shù)的不斷進(jìn)步以及下游鋰電池的細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展，負(fù)極材料廠商需要不斷進(jìn)行技術(shù)和工藝升級(jí)、開發(fā)新產(chǎn)品，滿足不同類型應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)的需求。目前，石墨材料的比容量性能逐漸趨于理論值。為進(jìn)一步提升動(dòng)力電池的能量密度，新型負(fù)極材料正在積極研發(fā)中，其中，硅基材料由于具有極高的能量密度、較低的脫鋰電位以及相對(duì)出色的安全性能，有望成為下一代負(fù)極材料研發(fā)的主流方向。隨著高鎳三元材料NCM811、NCA及其他配套材料的技術(shù)逐漸成熟，硅碳負(fù)極搭配高鎳三元材料的體系成為未來(lái)鋰電池發(fā)展趨勢(shì)，硅碳負(fù)極材料正逐步走向產(chǎn)業(yè)化。

了解更多本行業(yè)研究分析詳見中研普華產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年鋰電池負(fù)極材料行業(yè)深度研究報(bào)告》。同時(shí), 中研普華產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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  2024-2029年鋰電池負(fù)極材料行業(yè)深度研究報(bào)告

  負(fù)極材料，則是指電池中構(gòu)成負(fù)極的原料，鋰電池的負(fù)極是由負(fù)極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。鋰離子電池能否成功地制成，...

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