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

李基錦 2023年12月25日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 396 19
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負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負極是電池放電時流出電子的一極，負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負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，帶動動1

負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。負極是電池放電時流出電子的一極，負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等，負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負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，帶動動力電池出貨量翻倍增長，疊加鋰電池儲能市場同比增長1.7倍，進而帶動鋰電池負極材料出貨量增長。

鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

受益于國內(nèi)外新能源汽車等終端市場增長拉動，我國鋰電池相關行業(yè)發(fā)展快速，負極材料市場需求增大。2022年中國鋰電池負極材料出貨量約為143.3萬噸，同比增長84%。預測，由于受到石墨出口管控的影響，2023年出貨量將保持增長但增速將減緩，出貨量將達167萬噸，2024年將達189萬噸。

目前，中國鋰電池負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極材料的84%，天然石墨占比達15%。

石墨負極

發(fā)展到目前，石墨已經(jīng)被公認為是鋰電池的理想負極材料，占據(jù)了超過95%的市場份額。而石墨負極又可進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。從克容量來看，天然石墨容量略高于人造石墨，天然石墨負極材料的理論容量為340-370mAh/g，人造石墨負極材料的理論容量為310-360mAh/g;從循環(huán)性能來看，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6000周，主要原因為天然石墨的顆粒大小不一致，表面缺陷較多，因此容易與電解液反應從而導致循環(huán)性能下降;從膨脹率角度來看，天然石墨膨脹率高于人造石墨，主要原因為鱗片石墨的結(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，鋰嵌入和脫嵌過程中體積產(chǎn)生較大的變化;制造成本以及售價來看，人造石墨的成本以及售價高于天然石墨，主要是由于石墨化工藝導致;就趨勢而言，人造石墨替代天然石墨大勢所趨，2022年人造石墨市場占比為84%，天然石墨市場占比為15%。

天然石墨與人造石墨的組合穩(wěn)固了石墨類負極在負極材料中的地位。盡管石墨類負極容量接近理論上限，眼下硅基負極，長遠金屬鋰負極蠢蠢欲動，欲接棒石墨類負極，給人一種石墨類負極即將功成身退的感覺。但小編認為，得益于技術、價格和成熟配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在未來相當長的一段時間內(nèi)，石墨類負極的地位無可撼動。

硅碳負極

由于石墨材料的比容量已接近理論比容量極限372mAh/g，進一步提升空間有限，限制了高性能鋰離子電池的發(fā)展。硅基負極材料因其具備高理論容量、低脫嵌鋰電位、環(huán)境友好、儲量豐富等優(yōu)點，被視為最具潛力的下一代負極材料。

隨著特斯拉、寶馬等車企宣布牽手4680系大圓柱電池，大圓柱電池備受動力電池市場關注。硅基材料作為適配大圓柱電池的負極材料，被市場認為是下一代負極材料的主流方向。

硅基負極中，為了解決單質(zhì)硅的膨脹系數(shù)缺陷，在當前的實際應用中，通常會選擇以摻雜的方式加入人造石墨，主流技術路線為硅碳負極與硅氧/碳負極，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合。

從性能上看，硅碳負極首效高，但體積膨脹系數(shù)過大，導致循環(huán)性能不佳，一般在500~600周，無法達到國標規(guī)定的動力電池循環(huán)1000周的標準;硅氧/碳負極則與之相反，首效相對較低，成本高，但循環(huán)性更好。

從市場看，硅基負極處于商業(yè)化初期，出貨量與滲透率都處于很低水平，增速也不及負極行業(yè)整體擴張速度。2021年，國內(nèi)的硅基負極出貨約為1.1萬噸。而GGII分析指出，2022年，硅基負極在整體負極材料中占比增速明顯，增長近3倍。

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

鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展前景

1.發(fā)展環(huán)境優(yōu)渥，政策鼓勵支持

近年來，堅定發(fā)展新能源車已成全球政策層及企業(yè)層的共識，國內(nèi)外都針對新能源汽車出臺刺激政策，同時制定嚴格的碳排放考核，預計未來新能源車銷量有望持續(xù)大幅度增長，對上游材料的需求也會持續(xù)擴大。我國政府部門密集出臺了多項產(chǎn)業(yè)扶持政策，促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。《關于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》《關于做好鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈協(xié)同穩(wěn)定發(fā)展工作的通知》等文件相繼印發(fā)，體現(xiàn)了國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力支持和重視，進而對鋰電池行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠的影響，給相關企業(yè)提供了跨越式發(fā)展的機遇。

2.下游行業(yè)技術迭代迅速，應用領域不斷拓展

鋰電池領域技術更新迭代迅速，不斷拓展新的應用領域，進一步推動應用市場規(guī)模大幅增長。未來幾年，鋰電池在電動卡車、電動叉車、電動船舶等新興領域的滲透率將進一步提升，進而帶動鋰電池相關材料市場需求上升。

3.硅基負極材料出貨量快速增長，產(chǎn)業(yè)化進程加快

隨著鋰電池技術的不斷進步以及下游鋰電池的細分應用領域進一步拓展，負極材料廠商需要不斷進行技術和工藝升級、開發(fā)新產(chǎn)品，滿足不同類型應用場景和市場的需求。目前，石墨材料的比容量性能逐漸趨于理論值。為進一步提升動力電池的能量密度，新型負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出色的安全性能，有望成為下一代負極材料研發(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逐漸成熟，硅碳負極搭配高鎳三元材料的體系成為未來鋰電池發(fā)展趨勢，硅碳負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年鋰電池負極材料行業(yè)深度研究報告》。同時, 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)務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。