硅基鋰電池負極材料市場應用有望加速

來源：存能電氣  日期：2020-10-28 09:11  瀏覽量：次

硅基鋰電池負極材料市場應用有望加速。硅基材料作為鋰電池負極具有容量高、來源廣泛以及環(huán)境友好等優(yōu)勢。經(jīng)過20多年的發(fā)展，鋰電池能量密度已無法滿足現(xiàn)今各種消費類電子設備，尤其是儲能設備及電動車對能量密度的需求，硅及含硅材料以其高達4000mAh/g的比容量，被認為是一種很有前途的負極材料。

硅基鋰電池負極材料市場應用有望加速

如今，隨著動力電池市場需求的急速增長，帶動了上游各個材料領域快速發(fā)展，與此同時，行業(yè)也對電池材料的性能也提出了更高的要求。在負極材料方面，近幾年世界各地的科學家都在試圖開發(fā)出能夠替代石墨的負極材料，由于硅基負極材料的比容量可達到4200mAh/g，遠高于石墨負極理論比容量的372mAh/g，高出石墨負極10倍有余，因而備受科研界和廠商的青睞。

盡管近年來硅基負極材料在應用端做出了諸多改進，但目前在實際應用中，仍需要石墨材料的配合，未能完全撼動石墨材料在鋰電負極領域的統(tǒng)治地位。但是隨著技術的進一步發(fā)展，硅基負極材料在循環(huán)性能、生產(chǎn)成本等方面仍有提升空間，有望成為“鋰電負極材料的新大陸”。

目前，硅基負極材料的商業(yè)化應用處于起步階段，主要應用領域為高端3C、電動工具、電動汽車和軍用鋰電池。隨著國家和市場對高能量密度鋰電池的迫切需求，硅基負極材料的市場需求會在2020年左右大幅增長，市場占比會逐年提高，預計至2023年，硅基負極材料的市場占比率達到30%以上。

當前中國硅基負極市場的特點

1）當前穩(wěn)定量產(chǎn)的硅基負極型號較少，以420mAh/g、450mAh/g兩款為主，更高克容量的硅基負極還無法量產(chǎn)；

2）價格仍偏高，目前穩(wěn)定量產(chǎn)的硅基負極價格介于14~20萬/噸，遠高于石墨類負極；

3）市場集中度高，量產(chǎn)企業(yè)不超過3家，在研發(fā)及小試企業(yè)超過20家。硅基負極目前主要有三類企業(yè)，一是現(xiàn)有石墨類負極企業(yè)，二是科研院校的創(chuàng)始團隊，三是電池企業(yè)或跨界進入該領域的納米硅制造企業(yè)。

我國硅基負極材料尚處于初級化發(fā)展階段，實際應用還比較小眾，大部分企業(yè)處于送樣測試階段，與石墨負極相比，硅基負極材料市場體量較小且增長緩慢，2019年國內(nèi)硅基負極材料出貨量為0.37萬噸，在負極材料中的滲透率約僅為1.4%。

在高能量密度發(fā)展的路徑之上，動力電池正極采用高鎳三元材料，而負極則配合使用硅基負極材料。未來NCM811和NCA成為動力電池的主流市場。隨著硅基負極制備工藝及電池廠商對于高鎳體系掌握的逐步成熟，硅基負極未來將迎來較為廣闊的市場。根據(jù)811/NCA的發(fā)展趨勢和硅基負極材料價格情況，預計2020年硅基負極市場空間可達17億左右。

硅基負極產(chǎn)業(yè)化程度低，有望加速產(chǎn)業(yè)化運用，硅基負極市場海外供應商相對集中，市場集中度高。預算2022年硅基負極材料需求量為2.2萬噸，預計行業(yè)平均毛利率40%以上。按照12萬元/噸價格計算，2022年硅基負極材料市場空間近25億元，市場空間廣闊，增速較快，隨著硅碳納米技術發(fā)布，硅基負極規(guī)模化應用有望加速，我們預計2022年市場規(guī)模有望達30億。

在目前動力電池正極材料未能取得重大突破時，負極材料的選用成為了決定動力電池能效的重要因素。隨著新能源汽車對續(xù)航里程的要求不斷提高，硅基負極材料的高比容量優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn)，有望打破石墨在鋰電負極材料領域的“獨大”格局，鋰電池負極材料市場或?qū)⒅匦孪磁啤?/span>