2025年硅碳负极行业分析:产业趋势渐明,动力领域放量在即

电力设备:硅碳负极深度3:产业趋势渐明,看好动力领域放量
本篇文章的部分核心观点、图表及数据,出自天风证券于2025年1月3日发布的报告《电力设备:硅碳负极深度3:产业趋势渐明,看好动力领域放量》,如需获得原文,请前往文末下载。

随着全球对新能源汽车续航里程和充电速度要求的不断提升,电池材料的创新成为行业发展的关键。硅碳负极作为一种具有高比能和强快充性能的材料,逐渐受到市场的关注。本文将深入分析硅碳负极的产业发展趋势、应用场景以及成本变化,探讨其在消费电子和动力领域的应用前景。

关键词:硅碳负极、高比能、快充性能、消费电子、动力电池、成本分析、产业趋势

1、硅碳负极的市场需求与应用场景

硅碳负极因其高比能和优异的快充性能,逐渐成为电池材料领域的重要发展方向。其理论比容量高达4200mAh/g,远超传统石墨材料的372mAh/g,这使得其在提升电池能量密度方面具有显著优势。目前,硅碳负极已在消费电子、小动力和高端乘用车等领域展开应用。

在消费电子领域,手机电池的掺硅趋势日益明显,比例在5-10%之间,不仅限于高端机型。华为、vivo、OPPO等企业均已发布了使用硅基负极材料的手机,这一趋势正逐渐向中低端手机市场渗透,带动硅碳负极的市场需求大幅增加。

在小动力领域,电动工具锂电池的头部供应商表示,根据客户对电池性能的需求,部分容量在2500-2600mAh的高倍率圆柱电池有硅基负极应用需求,而容量达到3000-3350mAh及以上的产品则几乎必须使用硅基负极。此外,民用无人机等对能量密度要求较高的领域也对硅负极有明确的需求。

在高端乘用车领域,硅负极的应用已逐步展开。国内的智己汽车推出了搭载半固态电池的新车型L6,其中就采用了硅基负极。国际上,奔驰电动大G已采用Sila生产的硅基负极电池,保时捷与美国Group14达成硅基负极供货协议,特斯拉的4680大圆柱电池中,硅基负极也是其重要组成部分。

2、硅碳负极的成本分析与降本路径

尽管硅碳负极在性能上具有明显优势,但其高昂的成本仍是制约其大规模应用的主要因素之一。目前,CVD法硅碳(纯品)的克容量约为1800mAh/g,而人造石墨的理论区间在310-360mAh/g。从经济性角度来看,硅碳和石墨单位克容量平价是衡量其经济性的重要指标.根据鑫椤锂电的数据,目前CVD硅碳的售价高达75万/吨,而根据隆众能源的数据,2024年10月负极材料的中端产品主流价格为1.9-2.9万元/吨,高端动力产品主流价格为2.6-3.3万元/吨。因此,硅碳负极较目前中端负极的容量价格平衡点在11-15万元/吨,高端动力容量价格平衡点在15-17万元/吨。

从成本构成来看,原材料是硅碳负极成本的核心,其中多孔碳和硅烷气是主要的成本来源。多孔碳在消费电池中的高端树脂类多孔碳价格高达30-50万/吨,而硅烷气在2023年的价格约为25万/吨。随着千吨级产线的投产以及材料厂商针对动力类需求开发的高性价比树脂多孔炭的推广,预计2025年后多孔碳价格有望降至20万/吨以内。同时,硅烷新产能的持续释放以及光伏等核心需求增速的下降,也将推动硅烷价格的进一步下降。

设备方面,当前使用的流化床设备规格较小,单价较高,但随着大规格设备的逐步投入量产,设备的规模化降本也将为硅碳负极的成本降低提供支持。

3、硅碳负极产业的竞争格局与投资机会

在硅碳负极产业中,企业的竞争格局呈现出多元化的特点。首先,碳纳米管(CNT)作为硅负极的重要辅助材料,其市场需求随着硅负极应用的增加而不断扩大。天奈科技作为国内碳纳米管导电浆料的龙头企业,其市场份额在2023年达到了46.7%,在硅负极提升对单壁碳纳米管需求的背景下,公司已获得了百吨级的订单,并有望随着下游对电池更高性能需求的增加而进一步提升市场地位。

聚丙烯酸(PAA)作为电池负极粘结剂,具有耐氧化还原、高粘接和低电解液溶胀的特性,能够有效控制硅膨胀、减少材料脱落、降低阻抗及提升电池循环性能,是硅基负极的理想选择。日播时尚旗下的茵地乐在PAA领域具有较高的市场份额,其产品在提升锂电池综合电性能、循环寿命和快充能力方面具有显著优势,随着硅负极应用的推广,PAA的需求有望进一步提升。

在硅碳负极环节,璞泰来作为较早进入该领域的企业之一,其产品已小批量供应下游消费电子客户,并正在加快产能建设,预计2025年初首批千吨级别的硅碳负极产能将建成投产。贝特瑞作为老牌硅负极龙头企业,其硅基负极材料市占率在2024年上半年达到了70%,并已开发出第五代硅碳负极材料,比容量达到2,000mAh/g以上,其在消费领域和动力电池领域的应用前景广阔。

多孔碳作为硅碳负极的重要原材料,其市场需求也将随着硅负极产业的发展而增加。元力股份和圣泉集团等企业在这方面具有一定的市场优势,其产品在满足硅负极产业需求的同时,也将为企业的盈利增长提供支持。

相关FAQs

Q1: 硅碳负极与传统石墨负极相比有哪些优势?

A1: 硅碳负极具有高比能和优异的快充性能。其理论比容量高达4200mAh/g,远超传统石墨材料的372mAh/g,能够在提升电池能量密度方面发挥重要作用。此外,硅负极从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道,而石墨只能从层状的端面方向提供通道,因此硅负极的快充性能更优。

Q2: 硅碳负极的成本如何降低?

A2: 硅碳负极的成本降低主要依赖于原材料价格的下降和生产规模的扩大。多孔碳和硅烷气是硅碳负极的主要原材料,随着千吨级产线的投产以及材料厂商开发的高性价比树脂多孔炭的推广,多孔碳价格有望降低。同时,硅烷新产能的释放和光伏需求的下降也将推动硅烷价格的下降。此外,大规格流化床设备的投入量产也将为设备成本的降低提供支持。

Q3: 硅碳负极在动力电池领域的应用前景如何?

A3: 硅碳负极在动力电池领域的应用前景广阔。随着电动车对续航里程和充电速度要求的不断提升,硅碳负极的高比能和强快充性能将使其在动力电池市场中占据重要地位。目前,国内外多家车企已开始在高端乘用车中应用硅基负极电池,未来随着成本的降低和技术的成熟,硅碳负极在动力电池领域的应用范围将进一步扩大。

以上就是关于硅碳负极行业的分析。随着技术的进步和市场需求的增加,硅碳负极在消费电子和动力电池领域的应用前景广阔。尽管其成本较高,但通过原材料价格的下降和生产规模的扩大,成本有望逐步降低,从而推动硅碳负极的广泛应用。企业应积极关注硅碳负极产业的发展趋势,把握市场机遇,提升自身竞争力,以在激烈的市场竞争中占据有利地位。

相关深度报告

电力设备:硅碳负极深度3:产业趋势渐明,看好动力领域放量

电力设备:硅碳负极深度3:产业趋势渐明,看好动力领域放量

报告介绍:本报告由天风证券于2025年1月3日发布,共19页,本报告包含了关于电力设备,硅碳负极的详细内容,欢迎下载PDF完整版。