我国硅基负极材料行业市场规模呈爆发式增长未来或将迎来量价齐升局面

2024-05-14 09:05

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硅表现出约为0.4v（VS.Li / Li+）的锂化／脱锂化电压，低于其他大多数合金型负极，可提供较高能量密度。同时，其工作电位又略高于石墨锂化电位，可以极大避免析锂现象，提高循环寿命和安全性。硅氧负极材料是将纯硅和二氧化硅合成一氧化硅，形成硅氧负极材料前驱体，然后经多道复杂工序制备而成的负极材料。

硅基负极材料理论比容量约为石墨负极的10倍，具有较大的商业应用潜力。同时，硅基负极材料还具有如下优势：①硅在自然界储量丰富，原材料及制备成本相对较低；②硅在锂嵌入后会形成含锂量很高的合金，并且硅能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道，有利于提升电池快充性能；③工作电位适中（0.3—0.4VvsLi/Li+），略高于石墨（0.2V），较好地解决了析锂难题，保障了安全性能。

二、行业发展现状

1、市场规模

得益于动力电池、消费电池市场需求的驱动，以及紧平衡下硅基材料价格的上涨，硅基负极材料市场将呈现量价齐升的局面，我国硅基负极材料行业市场规模进入爆发式增长。2019-2023年，行业市场规模从3.71亿元增长至76.38亿元，复合增长率达到83.12%。

数据来源：观研天下数据中心整理

2、供应规模

随着硅基负极逐渐接替石墨作为电池负极的重要材料，以及硅基负极材料在技术、成本方面的进一步突破，硅基负极逐步走向产业化的发展趋势。近年来，硅基负极增速不断提升，有望成为重要的负极材料之一。根据GGII统计，2019至2023年我国硅基负极出货量分别为0.37/0.6/1.1/3.1/5.82万吨。

数据来源：GGII，观研天下数据中心整理

3、需求规模

随着新能源汽车市场快速发展，基于对锂电池的高能量密度、快充性能需求，锂电池负极材料正在加速向硅基负极渗透。2019-2023年，硅基负极材料销量从0.35万吨增加到5.46万吨。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、行业细分市场

1、动力锂电池领域

近年来，随着新能源汽车市场快速发展，基于对锂电池的高能量密度、快充性能需求，锂电池负极材料正在加速向硅基负极渗透。硅基负极在动力电池领域产业化进程提速，推动硅基负极材料在动力电池领域市场规模爆发式增长，2019-2023年，行业市场规模从2.52亿元增长至51.95亿元。未来硅基负极材料将成为动力锂电池发展趋势，硅基负极材料正逐步走向产业化。

数据来源：观研天下数据中心整理

2、消费锂电池领域

消费锂电池也是硅基负极材料主要应用方向，近年来，随着应用增加，硅基负极材料在消费锂电池领域保持快速增长，2019-2031年，市场规模从0.87亿元增长至14.46亿元。虽然全球经济增长不及预期影响，传统3C消费类数码市场（含电动工具类、软包数码等领域等）出现不同幅度降幅。但小动力市场（含锂电二轮车、叉车以及工程机械等）有的小幅增长，预计未来消费锂电池领域将有较大增长空间。

数据来源：观研天下数据中心整理

3、储能锂电池领域

在风电、光伏装机量持续增长与5G基站建设加快的背景下，储能锂电池需求快速增长。2021-2023年，储能电池行业出现冲量现象，带动储能锂电池出货量增长。从市场规模来看，受益于储能产业的发展，硅基负极材料在储能锂电池领域的应用不断增加，市场规模从0.32亿元增长至9.97亿元。

数据来源：观研天下数据中心整理

四、行业竞争格局

根据观研报告网发布的《中国硅基负极材料行业现状深度研究与发展前景分析报告（2024-2031年）》显示，国内硅基负极材料行业企业大致可以分为四大类：一是现有石墨类负极企业，如贝特瑞、璞泰来等；二是科研院校背景的企业，如天目先导、壹金新能源等；三是电池类企业，如宁德时代、国轩高科等；四是化工企业跨界或硅材料企业切入，如石大胜华等。

目前，硅基负极行业主要参与者如贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、天目先导、胜华新材和国轩高科等已完成中试，正在建设大规模标准化产线；其中部分企业已对消费电子、航空航天领域客户实现批量供货。同时，翔丰华、硅宝科技、杰瑞股份、中科电气、新安股份均已布局硅基负极材料，因此硅基负极材料产业仍处于加速发展中。

我国硅基负极材料行业参与者基本情况

公司名称	硅基负极材料布局情况
贝特瑞	公司硅碳、硅氧负极均已批重出货；目前拥有3000吨/年硅基负极材料产能，产品已供应松下。它的硅基负极材料已突破至第三代产品，提升比容里650mAh/g至1500mAbh/g,更高比容里的第四代硅碳产品正在开发。2024年3月1日，负极材料领域，公司已投产产能为 49.5 万吨/年；高镍三元材料领域，公司已投产产能为 6.3 万吨/年。2024 年，印尼年产 8 万吨负极材料项目正在建设中，高镍三元材料整体产能也有望增加，同时，山西瑞君和云南贝特瑞石墨化产能也会陆续释放，石墨化自供率进一步提升。贝特瑞在调研中称，预计2024年公司负极材料出货量有一定幅度的增长；公司目前硅基负极产能5000吨/年，预计2025年硅基负极产品会逐步起量。
杉杉股份	杉杉股份表示，公司硅基负极材料攻克了二代硅氧产品的低温长循环难题，并在行业内首创了球形低膨胀新型硅碳产品。硅氧产品不仅出口实现海外装车,还通过速冷出料、流动态除磁等新工艺突破，进一步缩短生产周期。杉杉股份的硅基负极材料一体化基地项目总投资50亿元，全部建成后可年产4万吨锂电池硅基负极材料，预计年产值100亿元。该公司表示，2023年上半年公司硅基负极产品不断实现技术突破,持续获得海内外客户认可，实现批量供应，其中硅氧产品已在动力和电动工具市场实现批量应用。
璞泰来	与中科院物理所合作量产硅基负极材料，硅碳试验车间2019年投入使用，已完成第二代产品研发，产品已送样下游客户进行测试和认证。另外，在溧阳已建成硅负极材料中试线。公司于2023年7月设立安徽紫宸，启动年产1.2万吨硅基负极材料（单体）的硅基负极生产研发基地项目，目前该项目目前已完成项目立项并积极推进后续工作，预计2025年开始逐步分期投产。
石大胜华	2022年5月，石大胜华发布公告，公司拟与员工持股平台东营盈嘉合壹产业投资合伙企业(有限合伙)设立合资子公司胜华新材料科技(眉山)有限公司，投资建设3万吨/年硅基负极项目。
硅宝科技	2024年2月28日硅宝科技表示，公司5万吨/年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目（该项目内容:建设1万吨/年锂电池用硅碳负极材料、4万吨/年专用粘合剂生产基地、锂电材料研发中心）已经完成全部基建工作，目前正在进行设备安装，将按计划于2024年投产。
深圳斯诺	采用si0纳米化技术、碳包覆技术、歧化技术、石墨复合技术，制备碳包覆si0x/石墨复合材料，在降低Si0体积效应的同时实现能里密度和循环性能的同步提高。
天目先导	2022年4月，天目先导纳米硅基负极项目在溧阳高新区开工，总投资20亿元，一期项目投资10亿元，用地100亩，达产后可年产5万吨新型纳米硅基负极产品。
杰瑞股份	2023年5月5日，杰瑞股份表示，公司现在硅基负极材料方面正在进行产线的调试，2023下半年将进入生产阶段。
国轩高科	已有0.5万吨/年硅碳生产能力，已应用于2023年批量交付的半国态电池，单体能量密度360m/kg。
翔丰华	硅碳处于中试阶段，已得到客户认可，具备产业化条件。
中科电气	硅基类负极材料目前已建设完成中试产线，快充类负极产品已在客户端批量应用。
韩国大洲	大洲目前生产的硅基负极材料为DMSO(DaeioeMetalsilicon0xide)，是世界，上首个应用于电动汽车电池的重产高容里氧化硅材料，为硅纳米粒子在硅氧化物矩阵中三维均匀混合的结构。
美国sileMome	研发以硅为主要材质的电池负极材料的初创公司。目前估值为33亿美元。据GGII，SilaNane正在与宝马、ATL等企业合作研发下一代电池，计划在2024年实现量产。
美国安普瑞斯	据GGII，安普瑞斯HESO材料体系的实验数据和理论计算表明，其能重密度可以达到400Wh/Kg或更高，具备有竞争力的生产成本，已于2020年开始向市场批量销售。
美国SolidPower	2021年10月，公司公布了高容里硅固体电池数据:电池负极采用50%硅材料，能童密度为350Wh/kgo。