咨询热线

400-007-6266

010-86223221

我国硅基负极材料行业现状及竞争分析 硅基负极材料产业化步伐仍需加速

硅基负极成为下一代负极材料主力军

负极材料是锂离子电池的重要原材料之一。负极材料对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。负极材料主要分为碳材料和非碳材料。碳材料包括:石墨类、石墨烯、无序碳。目前锂离子电池中应用较多的是石墨类负极材料,比如人造石墨、天然石墨。非碳材料中主要包括:硅基负极材料、钛酸锂负极材料等。

负极材料是锂离子电池的重要原材料之一。负极材料对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。负极材料主要分为碳材料和非碳材料。碳材料包括:石墨类、石墨烯、无序碳。目前锂离子电池中应用较多的是石墨类负极材料,比如人造石墨、天然石墨。非碳材料中主要包括:硅基负极材料、钛酸锂负极材料等。

资料来源:观研天下数据中心整理

天然石墨与人造石墨的组合稳固了石墨类负极在负极材料中的地位。石墨材料具有高电导率和稳定性的优势,但在能量密度方面的发展已接近其理论最大值372mAh/g,因此基于石墨负极的锂电池能量密度优化空间相对有限。新能源汽车高速发展加速高能量密度电池发展进程,硅基负极成为下一代负极材料主力军。

硅基复合材料相关性能指标

性能指标 硅基复合材料
克容量(mAh/g) 4200
首次效率(%) 84%
循环寿命(次) 300-500
工作电压 0.3-0.5V
快充性能
倍率性能 一般
安全性
优点 理论比能量高
缺点 技术及配套技术不成熟,成本高,充放电体积变形,导电率低
发展方向 低成本化,解决与其他材料的配套问题

资料来源:观研天下整理

相比使用石墨负极材料的动力电池,硅基负极材料具有电池快充性能更好、电池续航能力更强、电池安全性更好三大优势。硅基负极材料可分为SiO负极材料、硅碳负极材料、硅基合金负极材料。硅氧负极材料Li2O基质环绕在LixSi核周围可充当着锂离子的快速扩散通道,因此嵌锂时SiOx富含的Li2O基质能够使其在循环和倍率性能方面最优化;LixSi核周围的Li2O和Li4SiO4基质还可以有效的缓冲体积膨胀。硅碳复合材料将碳材料包覆在硅材料外层,形成硅碳复合材料。从结构上来看,包覆结构改善材料的循环稳定性。碳材料的包覆能够提高负极材料的导电性能,并且碳材料表面会形成SEI膜,能够抑制电解液对于负极材料的侵蚀,从而提高负极材料的循环性能。硅碳负极与硅氧负极或将成为硅基负极主流技术。

相比使用石墨负极材料的动力电池,硅基负极材料具有电池快充性能更好、电池续航能力更强、电池安全性更好三大优势。硅基负极材料可分为SiO负极材料、硅碳负极材料、硅基合金负极材料。硅氧负极材料Li2O基质环绕在LixSi核周围可充当着锂离子的快速扩散通道,因此嵌锂时SiOx富含的Li2O基质能够使其在循环和倍率性能方面最优化;LixSi核周围的Li2O和Li4SiO4基质还可以有效的缓冲体积膨胀。硅碳复合材料将碳材料包覆在硅材料外层,形成硅碳复合材料。从结构上来看,包覆结构改善材料的循环稳定性。碳材料的包覆能够提高负极材料的导电性能,并且碳材料表面会形成SEI膜,能够抑制电解液对于负极材料的侵蚀,从而提高负极材料的循环性能。硅碳负极与硅氧负极或将成为硅基负极主流技术。

资料来源:观研天下整理

硅基负极材料分类及其优劣势

主要种类 优势 劣势
SiO负极材料 A、可逆容量高,达1,700-1,800mAh/g,接近理论容量B、循环性能和倍率性能相对于其他硅基负极材料好 A、首次效率低,无法单独使用,需要进行提高首效处理B、SiO工艺复杂,生产成本非常高
硅碳复合负极材料 A、克容量高B、首次充放电效率高.C、工艺相对于其他硅基负极材料较为成熟 A、大批量生产电化学性能优异的产品难度较高B、循环性能和首次效率有待提高C、电极膨胀率较高
硅基合金负极材料 体积能量密度高 A、工艺难度大、成本高B、首次充放电效率低C、循环性能较差

资料来源:观研天下整理

动力电池用硅基负极材料处于起步阶段

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未来前景预测报告(2022-2029年)》显示,我国硅基材料主要应用于消费领域,随着国内数码电子增速持续放缓,消费锂电需求增速下降,动力电池领域成为硅基负极材料关键需求来源。随着新能源汽车产销两旺,硅基负极有望受益快速发展。据数据,2016-2021年我国硅基负极材料出货量由0.06万吨增长至1.53万吨。

我国硅基材料主要应用于消费领域,随着国内数码电子增速持续放缓,消费锂电需求增速下降,动力电池领域成为硅基负极材料关键需求来源。随着新能源汽车产销两旺,硅基负极有望受益快速发展。据数据,2016-2021年我国硅基负极材料出货量由0.06万吨增长至1.53万吨。

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

但从渗透率看,2016-2021年我国硅基负极材料占负极材料的比重由0.42%提升至1.53%,我国动力电池用硅基负极材料仍处于起步阶段,这是技术不成熟和较高的市场价格导致的。

但从渗透率看,2016-2021年我国硅基负极材料占负极材料的比重由0.42%提升至1.53%,我国动力电池用硅基负极材料仍处于起步阶段,这是技术不成熟和较高的市场价格导致的。

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

资料来源:观研天下整理

硅基负极材料产业化步伐仍需加速

国内硅基负极材料行业玩家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,国内真正实现硅基负极量产及批量供货的企业只有杉杉股份、贝特瑞等,其他多数公司处于布局、中试或研发阶段,硅基负极材料产业化步伐仍需加速。

我国硅基负极材料行业参与者基本情况

公司名称 2021年经营情况 硅基负极材料布局情况
贝特瑞 营业收入105.96亿元,同比增长138.02%;净利润14.21亿元,同比增长187.46% 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。
杉杉股份 营业收入207亿,同比增长151.94%;净利润33.40亿元,同比增长2320% 2021年硅氧负极出货量千吨级别,已在消费类市场批里应用,在动力电池应用领域通过多轮评测。
璞泰来 营业收入89.96亿,同比增长70.36%;净利润17.86亿,同比增长161.93% 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。
石大胜华 营收70.56亿元,同比增长57.67%;净利润11.78亿元,同比增长353.60% 规划2万吨产能,产品包括普通型Si0x-C负极及高首效型Si0x-&负极,已送样下游客户测试。
硅宝科技 营收25.56亿元,同比增长67.74%;净利润2.68亿元,同比增长33% 2021年11月,建设1万吨/年锂电池用硅基负极材料产线,预计一期工程30个月内投产,二期工程于-期建成后12个月内投产。
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,-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
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

资料来源:观研天下整理(zlj)

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

量增利减、结构性过剩 我国锂电池行业繁荣背后隐忧渐显

量增利减、结构性过剩 我国锂电池行业繁荣背后隐忧渐显

目前,我国锂电池行业虽然出货量增速涨势凶猛且产业链已具备全球竞争优势,营业收入整体持续增长,但是仍然面临净利润规模总体还较低、产能结构性过剩、盈利能力差等困境。未来,锂电池市场竞争将不再是“有多少产能”,而是“有什么技术”、“能拿下哪些高端客户”以及“如何进行全球化布局”。对于锂电池企业来说,活下去的关键在于摆脱同质化

2025年09月06日
动力、储能电池拉动消费 锂电池负极材料行业供需关系有望改善、市场价格或回升

动力、储能电池拉动消费 锂电池负极材料行业供需关系有望改善、市场价格或回升

负极材料是锂电池的核心组件之一,承担着储存和释放锂离子的关键功能。近年来全球锂电池负极材料产能快速扩张。2024年全球锂电池负极材料产能达354.6万吨/年,较2020年(81.1 万吨/年)增长 337%;其中中国主体地位明确,2024年中国锂电池负极材料产能较2020年增长391%,占全球的比重高达96%,较202

2025年09月05日
政策驱动+海外需求激增 我国储能电芯供不应求 500Ah+大电芯正成下一个“风暴眼”

政策驱动+海外需求激增 我国储能电芯供不应求 500Ah+大电芯正成下一个“风暴眼”

但自进入2025年以来,得益于国内外储能市场爆发,我国储能电芯市场由供大于求进入供不应求的状态,宁德时代、亿纬锂能、瑞浦兰钧、远景储能等企业的产线持续满负荷运转,订单量激增至需排队等候。

2025年09月05日
新型储能行业重塑能源版图 低价竞争态势下市场两极分化 国产出海按下快进键

新型储能行业重塑能源版图 低价竞争态势下市场两极分化 国产出海按下快进键

在储能市场中,抽水蓄能总量较大,但新型储能近年占比持续提升。截至 2024 年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模372.0GW,同比增长28.6%,其中抽水蓄能累计装机占比呈继续下降态势,首次低于60%;新型储能累计装机规模达 165.4GW,首次突破百吉瓦,同比增长 81.1%。

2025年09月01日
我国金刚石下游应用呈现多元化发展特点 功能化应用进程不断推进

我国金刚石下游应用呈现多元化发展特点 功能化应用进程不断推进

金刚石俗称“金刚钻”,是一种由碳元素组成的矿物。其是目前人类所发现的最硬物质,具有优异的力学、热学、光学、声学、电学和化学性能。我国金刚石行业起步于1963年,经过起步阶段、快速发展阶段,目前行业正处于创新发展阶段。同时历经六十余载砥砺奋进,我国金刚石行业实现了从无到有、从弱到强的跨越式发展。如今,我国已成为全球金刚石

2025年09月01日
全球陶瓷基复合材料将迎来高速发展期 我国目前已建成相对完善产业链

全球陶瓷基复合材料将迎来高速发展期 我国目前已建成相对完善产业链

陶瓷基复合材料作为新型战略性热结构材料,凭借其卓越的性能和广泛的应用前景,正迎来高速发展的黄金时期。2019-2023年我国陶瓷基复合材料市场规模从697.8亿元增长至775亿元,年复合增长率为2.7%。而预计2024-2031年复合增速将超过10%。

2025年08月29日
全球圆柱电池行业格局生变:大圆柱电池在动力及储能领域逐步起量 中国厂商异军突起

全球圆柱电池行业格局生变:大圆柱电池在动力及储能领域逐步起量 中国厂商异军突起

根据数据,2024 年全球圆柱电池出货量达128.2 亿只,同比增长 3.6%;其中电动汽车为最大下游市场,占比超50%;其次是电动工具与3C,分别占比13.4%、7.9%;储能领域需求显著上扬,与3C占比差距缩小。

2025年08月25日
我国磁性材料应用多点开花 行业“大而不强” 高端化仍是未来发展方向

我国磁性材料应用多点开花 行业“大而不强” 高端化仍是未来发展方向

我国在磁性材料研究领域持续深耕,在非晶合金、稀土永磁、超磁致伸缩、巨磁电阻等方向不断取得突破;同时,依托微细化组织调控、晶体学精准控制、薄膜化制备及超晶格构建等新技术的支撑,磁性材料的种类正日益丰富,产品体系持续完善。

2025年08月25日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部