硅碳負(fù)極材料行業(yè)趨勢預(yù)測 預(yù)計(jì)2027年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到910億元

• 黃文玉 2023年9月18日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 764 46
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硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場發(fā)展如何?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。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場發(fā)展如何?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。

負(fù)極指電源中電位(電勢)較低的一端，在原電池中，是指起氧化作用的電極，電池反應(yīng)中寫在左邊。從物理角度來看，是電路中電子流出的一極。而負(fù)極材料，則是指電池中構(gòu)成負(fù)極的原料，目前常見的負(fù)極材料有碳負(fù)極材料、錫基負(fù)極材料、含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料、合金類負(fù)極材料和納米級負(fù)極材料。

硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)較為清晰，上游為硅碳負(fù)極材料的原材料，主要為石墨、二氧化硅、碳合金、碳源氣、鋰鹽、無機(jī)溶劑等;產(chǎn)業(yè)鏈中游為硅碳負(fù)極材料;產(chǎn)業(yè)鏈下游為硅碳負(fù)極材料應(yīng)用領(lǐng)域，主要為動力電池、儲能電池、消費(fèi)電池等。

鋰離子電池的負(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，關(guān)鍵在于能否制備出可逆地脫/嵌鋰離子的負(fù)極材料。一般來說，選擇一種好的負(fù)極材料應(yīng)遵循以下原則：比能量高;相對鋰電極的電極電位低;充放電反應(yīng)可逆性好;與電解液和粘結(jié)劑的兼容性好;比表面積小(<10m2/g)，真密度高(>2.0g/cm3);嵌鋰過程中尺寸和機(jī)械穩(wěn)定性好;資源豐富，價(jià)格低廉;在空氣中穩(wěn)定、無毒副作用。目前，已實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料一般都是碳素材料，如石墨、軟碳(如焦炭等)、硬碳等。正在探索的負(fù)極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負(fù)極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車銷量不斷增長的同時(shí)，新能汽車等大型器件對鋰離子電池提出更高倍率的充放電等要求，而目前使用的正負(fù)極材料越來越不能滿足上述需求。為了提升鋰離子電池的性能，先提高負(fù)極的電化學(xué)性能無疑是最方便最有效率的。硅具有較大的理論比容量(4200mA h/g)，比石墨類負(fù)極材料的比容量(372mA h/g)高一個(gè)數(shù)量級和較低的嵌鋰電位。硅與電解液反應(yīng)活性低，在地殼中儲量豐富，價(jià)格低廉，是新一代鋰離子電池負(fù)極材料的理想選擇。

目前，天然石墨、人造石墨是主流的負(fù)極材料技術(shù)路線，硅基等新型負(fù)極材料的應(yīng)用也日趨廣泛。從技術(shù)上來講，石墨負(fù)極體系向硅基負(fù)極體系升級是重要方向。硅碳負(fù)極材料的比容量可以達(dá)到天然石墨電極、人工石墨電極的數(shù)倍，其在鋰電池中應(yīng)用將大幅提升能量密度上限。2021年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到27.09億元，同比增長140%。

近年來，中國硅碳負(fù)極材料正在不斷發(fā)展，硅碳負(fù)極市場迎來快速增長，出貨量預(yù)計(jì)大幅增加。2021年硅碳負(fù)極材料出貨量達(dá)1.1萬噸，同比增長83%，占負(fù)極材料出貨量的1.5%。隨著特斯拉4680電池的量產(chǎn)以及大圓柱電池的推廣應(yīng)用，未來將繼續(xù)增長。

隨著動力電池技術(shù)的革新,傳統(tǒng)材料逐漸不能滿足電池降本、提升能量密度等需求，硅基負(fù)極等新材料應(yīng)用加速。從比容量上看，硅基負(fù)極材料的理論值最高可達(dá)4200mAh/g，是石墨材料的10倍以上。2023年5月3日，韓國《中央日報(bào)》消息，韓國電池公司SK On宣布與美國礦物開發(fā)企業(yè)西水資源簽訂電池負(fù)極材料共同開發(fā)協(xié)議，合作期限為3年。

影響硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場規(guī)模的因素

2021年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值同比增長8.1%，經(jīng)濟(jì)總量突破110萬億元，經(jīng)濟(jì)增速在全球主要經(jīng)濟(jì)體中名列前茅，"十四五"實(shí)現(xiàn)了良好開局。同時(shí)2021年我國創(chuàng)新動能有效增強(qiáng)，工業(yè)制造業(yè)較快增長，2021年工業(yè)增加值比上年增長9.6%，高于GDP增長1.5個(gè)百分點(diǎn)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力，良好的國內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境為公司快速發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的保障。

2021年是"十四五"的第一年，十四五規(guī)劃中明確強(qiáng)調(diào)要加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，支持發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，包括新能源、新材料、新能源汽車、綠色環(huán)保等新興綠色產(chǎn)業(yè)。在基礎(chǔ)電力設(shè)施建設(shè)方面，政策要求加快建設(shè)智慧能源系統(tǒng)，提升新能源消納和存儲能力。國家政策的激勵和導(dǎo)向推動公司所處的新能源汽車行業(yè)、儲能領(lǐng)域、電力設(shè)備等行業(yè)快速發(fā)展，給公司帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

面對全球復(fù)雜多變的經(jīng)濟(jì)形勢和供應(yīng)鏈壓力，根據(jù)CleanTechnica數(shù)據(jù)，2021年全球新能源乘用車?yán)塾?jì)銷量達(dá)649.54萬輛，同比增長108%。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2021年中國新能源汽車銷量352.1萬輛，同比增長157.5%，新能源車滲透率達(dá)13.4%，連續(xù)7年位居全球第一。受下游新能源汽車市場拉動，全球動力電池裝機(jī)量增長迅速。2021年全球裝機(jī)量超過300GWh，同比增加119%。其中，中國全年裝機(jī)量達(dá)到154.5GWh，同比增長142.8%。

企業(yè)應(yīng)逐步完善全產(chǎn)業(yè)鏈體系，從電池材料端、制造端到產(chǎn)品端，建成了完整的鋰電池垂直產(chǎn)業(yè)鏈，保證公司的成本競爭力和產(chǎn)品競爭力。企業(yè)積極布局硅碳負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)鏈以及技術(shù)，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品循環(huán)再利用，為原材料供應(yīng)提供了保障。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場未來發(fā)展趨勢預(yù)測

在全球鋰電池業(yè)受益汽車電動化發(fā)展迅猛，帶動鋰電負(fù)極材料需求高速增長的背景下，硅碳負(fù)極未來市場空間十分巨大，近年來硅碳負(fù)極材料的缺口越來越大，市場的需求量旺盛，2021年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場飽和度為71.5%，未來紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，同時(shí)現(xiàn)有企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能，將會有效滿足市場的需求。隨著新能源汽車在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，對鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展將起到更加明顯的促進(jìn)作用，硅碳負(fù)極材料將會迎來更為廣闊的發(fā)展空間，預(yù)計(jì)2027年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到910億元，同比增長27%。

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  2023-2028年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場深度分析及發(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)的碳材料來復(fù)合硅進(jìn)行改性處理，使其構(gòu)成均...

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