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2022年中国硅基负极材料行业产业链上中下游市场剖析

发布时间:2022-09-10 08:28:33 来源:huohu电竞官方 作者:huohu电竞新网址

  中商情报网讯:在碳中和、高油价等背景下,硅基材料有望凭借其良好的性能,替代部分碳基材料应用,推进以化石能源为代表的碳基时代向以新能源、新材料为代表的硅基时代转型升级。硅基负极优势明显,不存在析锂隐患,安全性好于石墨类负极材料,且储量丰富,成本低廉。能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道,快充性能优异,是最具潜力的下一代锂电池负极材料。

  中国硅基负极材料产业链上游包括石墨、二氧化硅、硅合金、碳源气、锂盐、无机溶剂、助剂等;中游为硅基负极材料,目前商用的硅基负极材料主要包括四种,分别是碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳、硅纳米线、无定型硅合金;下游应用于各类电池,包括动力电池、储能电池、消费电池等。

  天然石墨基于结晶程度、晶粒尺寸及形态可以分为三种,包括微晶石墨、晶脉石墨(或块状)石墨和鳞片石墨精矿。近年来,受到锂电池及电弧炉钢铁发展的带动,天然石墨产量整体呈现增长,2020年受到疫情影响出现下降,2021年再度恢复增长,达73.5万吨,同比增长13.08%,预计2022年将达83.8万吨。

  在中国,二氧化硅行业经过长期发展,技术也不断进步。目前我国沉淀法二氧化硅的产能和产量均位居世界首位。2021年中国沉淀法二氧化硅产能达258.71万吨,同比增长3.90%,产量达181.21万吨,同比增长10.71%。预计2022年中国沉淀法二氧化硅产能将进一步增长至269.74万吨,产量将进一步增长至190.02万吨。

  近年来,中国硅基负极材料正在不断发展,硅基负极市场迎来快速增长,出货量预计大幅增加。2021年硅基负极材料出货量达1.1万吨,同比增长83%,占负极材料出货量的1.5%。随着特斯拉4680电池的量产以及大圆柱电池的推广应用,未来将继续增长,预计2022年将达1.5万吨。

  硅基负极材料目前商用的硅基负极材料主要包括四种,分别是碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳、硅纳米线、无定型硅合金。

  碳包覆氧化亚硅,目前可以较好地碳包覆氧化亚硅碳产品搭配石墨到450-500mAh/g容量后使用,已经可以做到在钢壳电芯中循环1000-2000周,在软包电芯中循环500-1000周。纳米硅碳,目前商业化的软包电池和方形铝壳电池对膨胀依然非常敏感,以致纳米硅碳材料仍然较难使用在这类电池上。

  目前纳米硅碳材料的主要应用领域仍是在圆柱钢壳电池中,以18650和21700型号为代表。

  硅基负极可以有效提升电池比容量,但由于其体积膨胀、导电性差所带来的的负面影响,制约了其商业化应用。目前硅基负极材料仍处于商业化应用初期,2021年渗透率仅有1.53%,未来随着技术不断发展,渗透率将提升。

  随着消费电池和动力电池的不断发展,硅基负极材料市场空间也将不断增长。全球硅基负极材料主要由三部分组成:随着2022年特斯拉4680大圆柱的量产,硅基负极市场将迎来爆发增长,预计2025年特斯拉4680驱动的硅基负极市场空间将达到183.7亿元;预计2023后硅基负极将逐步应用在除特斯拉之外的其他动力电池市场中,2025年除特斯拉外其他动力用硅基负极市场空间将达到67.7亿元;传统消费用硅基负极将保持稳健发展,渗透率逐年提高,预计2025年消费用硅基负极市场空间将达到46.1亿元。预计全球硅基负极材料2025年整体市场空间将达297.5亿元。

  2021年以来,硅负极参与车企明显增加。在供给端,硅负极也正逐渐成为企业竞逐风口,各大企业纷纷加速布局。从专利来看,贝特瑞布局较早,数量大于杉杉及璞泰来。贝特瑞于2006年开始布局硅基专利,占据先发优势。

  近年来,中国动力电池产量整体保持增长趋势,随着新能源电池汽车的不断发展,动力电池的需求也随之提升。2022年7月中国动力电池产量达47.2GWh,同比增长172.2%,环比增长14.4%。2022年1-7月,中国动力电池产量达253.7GWh,同比增长175.6%,增长势头良好。

  储能电池是储能系统的核心部分。由于电池成本不断下降以及政策利好的影响,中国储能电池装机量呈现快速增长趋势。从2017年的0.3GWh增长至2021年的5.8GWh,年均复合增长率达109.69%,预计2022年储能电池装机量将达6.5GWh。

  更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国硅基负极材料行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。



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2022-09-10
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