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新能源锂电池系列报告之九：硅基负极，锂电材料升级的必经之路
- 2022-05-26 22:45:16上传人：一场**战役
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硅基负极是未来发展方向，商业化应用仍需解决体积膨胀等问题 目前锂电负极材料以石墨类为主，占比高达98%，石墨类负极比容量均在350mAh/g以上，已经接近理论比容量上限372mAh/g。硅基负极优势明显，理论比容量最高达4200mAh/g，是石墨材料10倍以上，并且硅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，是未来负极的发展方向。但硅基负极在嵌锂过程中体积膨胀严重、材料导电性差、
- 1总论
- 2行业趋势：硅基负极是负极发展方向
- 2.1 石墨类负极是主流，但提升空间有限
- 2.2 硅基负极比容量极高、快充优，但体积膨胀、导电性较弱
- 2.3 硅碳与硅氧是主流方向，技术创新空间巨大
- 2.4 高壁垒带来高溢价，规模化后有望持 续降本
- 2.5 下游需求放量，硅基负极有望爆发
- 3硅基负极放量带动新型材料发展
- 3.1 新型负极粘结剂迎 来放量，看好 PAA 国产替代
- 3.2 正极预锂化为目前主流，负极预锂化值得关注
- 3.3 碳纳米管显著提升电池性能，渗透率逐步提高
- 4市场空 间测算
- 4.1 全球硅基负极市场空间测算
- 4.2 衍生材料市场空间测算
- 5重点公司
- 5.1 贝特瑞：负极材料龙头企业，硅基负极技术领先
- 5.2 杉杉股份：硅氧负极逐步上量，技术位居行业前列
- 5.3 德方纳米：积极布局正极补锂的铁锂正极龙头
- 5.4 天奈科技：碳纳米管龙头企业，受益于导电剂渗透率提升
- 风险提示：
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- 行业研究
- 敬请参阅末页重要声明及评级说明 3 / 26 证券研究报告
- 图表 1负极材料性能对比
- 图表 2中国负极材料出货量及石墨占比（万吨， %）
- 图表 3中国硅基负极出货量及渗透率（万吨， %）
- 图表 4 全球硅基负极市场空间测算
- 图表 5衍生材料（碳纳米管、 PAA 、补锂剂）市场空间预测
- 图表 6 硅基负极相关重点公司
- 图表 7锂电池工作原理
- 图表 8锂电池成本构成
- 图表 9中国负极材料出货量及石墨占比（万吨， %）
- 图表 10 锂离子电池总比容量与正负极材料比容量关系
- 图表 11 锂枝晶生长示意图
- 图表 12 负极材料按照储锂机制分类
- 图表 13 硅负极体积膨胀带来的负面效应
- 图表 14 负极材料性能对比
- 图表 15 中国硅基负极出货量及渗透率（万吨， %）
- 图表 16 硅碳负极和硅氧负极性能对比
- 图表 17 主要硅基负极制备流程中的主要方式
- 图表 18 贝特瑞的一种硅碳负极制备工艺
- 图表 19 贝特瑞制备锂离子电池用氧化亚硅
- 图表 20 溧阳紫 宸新材料的硅氧负极制备工艺
- 图表 21 硅基负极制备一般流程
- 图表 22 硅基负极万吨投资额约在 5-12 亿元（一体化程度不同，金额不同）
- 图表 23 石墨价格和硅基负极价格对比（万元 /吨）
- 图表 24 我国动力电池产量（ GW H）
- 图表 25 全球锂电池出货量预测（ GW H）
- 图表 26 近年来动力电池于系统能量密度变化（ WH/K G）
- 图表 27 特斯拉 4680 大圆柱电池
- 图表 28 特斯拉 4680 圆柱电池性能总结
- 图表 29 部分水性粘接剂厂商及产品
- 图表 30 部分粘接剂性能对比
- 图表 31 负极预锂化前后电池的电化学性能对比
- 图表 32 部分正极预锂化方案预锂化试剂的补锂容量以及对电池性能的影响
- 图表 33 预锂化硅基负极制备流程
- 图表 34 单碳壁管（左）与多碳壁管（右）模拟结构示意图
- 图表 35 常见导电剂优缺点对比
- 图表 36 2021 年中国动力电池导电剂占比情况
- 图表 37 2025 年中国动力电池导电剂占比情况预期
- 图表 38 特斯拉 4680 电池驱动硅基负极市场空间预测
- 图表 39 除特斯拉 4680 电池外动力用硅基负极市场空间预测
- 图表 40 消费用硅基负极市场空间预测
- 图表 41 衍生材料（碳纳米管、 PAA 、补锂剂）市场空间预测
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