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鋰離子電池負(fù)極材料行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

1、鋰離子電池負(fù)極材料簡(jiǎn)介

鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。負(fù)極材料主要影響鋰離子電池的首次效率、循環(huán)性能等，是鋰離子電池最重要的原材料構(gòu)成之一。負(fù)極材料在鋰離子電池總成本中占比為10%左右，通常小于15%。

目前，鋰離子電池負(fù)極材料主要分為碳材料與非碳材料兩類(lèi)，市場(chǎng)化應(yīng)用程度最高的為碳材料中的石墨類(lèi)負(fù)極材料，其中人造石墨、天然石墨有較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。不同種類(lèi)負(fù)極材料介紹如下：

（1）人造石墨和天然石墨

人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦等原料通過(guò)粉碎、造粒、石墨化加工等過(guò)程制成，優(yōu)點(diǎn)為循環(huán)壽命長(zhǎng)、極片膨脹小。天然石墨采用天然鱗片晶質(zhì)石墨，經(jīng)過(guò)粉碎、球化、分級(jí)、純化、表面處理等工序制成，其克容量較高。人造石墨和天然石墨具體差異如下：

（2）硅基負(fù)極材料

碳負(fù)極材料克容量接近理論值，提升空間小，克容量約4200mAh/g的硅基負(fù)極材料因而受行業(yè)關(guān)注。鋰離子電池充放電時(shí)硅體積變化大，會(huì)致材料粉化、內(nèi)阻增、電接觸失、容量衰減快且對(duì)溫度敏感，需特定方法提升其循環(huán)穩(wěn)定性與首次充放電效率。行業(yè)主要研究的新一代硅基負(fù)極材料有SiO、硅碳復(fù)合、硅基合金三類(lèi)，其中硅基合金因工藝難、成本高、首充放效率低未大規(guī)模使用，硅碳復(fù)合及SiO工藝成熟、綜合性能優(yōu)，是主流材料。國(guó)內(nèi)貝特瑞、杉杉股份、凱金能源等企業(yè)已布局，隨著成本、技術(shù)、下游認(rèn)可度的發(fā)展，硅基負(fù)極產(chǎn)品有望拓展應(yīng)用領(lǐng)域。

（3）其他類(lèi)型負(fù)極材料

其他類(lèi)型負(fù)極材料還包括中間相炭微球、鈦酸鋰、硬碳、石墨烯、碳納米管、氮化物、錫基氧化物、錫基合金、銻基合金等負(fù)極材料。

中間相炭微球由于克容量較低、生產(chǎn)工藝需要消耗大量的有機(jī)溶劑，且成品收率很低，導(dǎo)致成本偏高，限制了其應(yīng)用范圍。鈦酸鋰負(fù)極材料由于克容量較低，且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。硬碳由于具有較好的層間距，倍率性能較好，但目前生產(chǎn)成本依然較高。

其它如石墨烯、碳納米管、氮化物、錫基氧化物、錫基合金、銻基合金等負(fù)極材料，由于生產(chǎn)條件極度苛刻，產(chǎn)品一致性難以把控，且價(jià)格較高，或者循環(huán)穩(wěn)定性差，不可逆容量較大，以及合成難度大、材料制備成本較高等原因，目前均不能達(dá)到產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。

2、鋰離子電池負(fù)極材料行業(yè)分析

（1）負(fù)極材料出貨量保持快速增長(zhǎng)

2023年全球負(fù)極材料出貨量達(dá)到181.8萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)16.8%，其中中國(guó)負(fù)極材料出貨量達(dá)到171.1萬(wàn)噸，全球占比進(jìn)一步提升至94.1%。近年來(lái)，我國(guó)負(fù)極材料出貨量保持持續(xù)增長(zhǎng)。

2019-2023年我國(guó)負(fù)極材料出貨量增長(zhǎng)情況

資料來(lái)源：普華有策

（2）石墨類(lèi)負(fù)極材料占據(jù)主導(dǎo)地位，人造石墨上升較快

負(fù)極材料中人造石墨和天然石墨已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并成功用于商業(yè)化，占比達(dá)90%以上。2021年至2023年，我國(guó)負(fù)極材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下：

2019-2023年我國(guó)負(fù)極材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況單位：萬(wàn)噸

資料來(lái)源：普華有策

人造石墨已成為我國(guó)負(fù)極材料中最主要的材料。2028年我國(guó)人造石墨出貨量達(dá)167.95萬(wàn)噸。新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能等終端市場(chǎng)未來(lái)將保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，而性能優(yōu)越的人造石墨更適合下游電池企業(yè)需求，預(yù)計(jì)2024-2027年人造石墨出貨量年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)21.96%。

天然石墨是我國(guó)負(fù)極材料中第二大材料，主要應(yīng)用于消費(fèi)電池市場(chǎng)領(lǐng)域。2022年，天然石墨出貨量為20萬(wàn)噸，較上一年增長(zhǎng)1倍左右。市場(chǎng)出貨量增長(zhǎng)主要是受動(dòng)力及儲(chǔ)能電池企業(yè)需求增長(zhǎng)帶動(dòng)，預(yù)計(jì)2027年中國(guó)天然石墨出貨量有望達(dá)39.0萬(wàn)噸。

（3）硅基負(fù)極材料作為新型負(fù)極材料有望成為行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)

新能源汽車(chē)的續(xù)航能力取決于電池的能量密度，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程要求不斷提高，高能量密度成為動(dòng)力電池未來(lái)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)石墨負(fù)極理論克容量只有372mAh/g，在傳統(tǒng)的石墨負(fù)極能量密度的潛力已經(jīng)充分挖掘的情況下，動(dòng)力電池想要進(jìn)一步提高電池容量，硅基負(fù)極成為當(dāng)前解決能量密度問(wèn)題的最佳手段之一。單質(zhì)硅具有4,200mAh/g的理論克容量且儲(chǔ)量高，硅基負(fù)極材料（Si/C、SiO/C）具備碳材料高電導(dǎo)率和穩(wěn)定性以及硅材料高容量?jī)?yōu)點(diǎn)，硅基負(fù)極材料和高鎳三元正極材料的配合使用能夠較大地提高鋰離子電池能量密度。隨著硅基負(fù)極制備工藝及電池廠商對(duì)于高鎳體系掌握的逐步成熟，硅基負(fù)極會(huì)迎來(lái)較為廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。

目前國(guó)內(nèi)布局硅基負(fù)極材料的企業(yè)包括貝特瑞、杉杉股份、凱金能源等主要負(fù)極材料生產(chǎn)商。隨著市場(chǎng)對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的要求越來(lái)越高，硅基負(fù)極材料的能量密度優(yōu)勢(shì)將愈發(fā)明顯，行業(yè)企業(yè)將會(huì)投入更多的資金加大技術(shù)研發(fā)，克服硅基負(fù)極材料目前的缺陷及降低成本。因此，硅基負(fù)極材料作為新型負(fù)極材料有望成為行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

4、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)

石墨的理論克容量為372mAh/g，目前部分廠家產(chǎn)品可以達(dá)到360mAh/g，石墨負(fù)極材料的比容量性能逐漸趨于理論值，基本達(dá)到極限水平，新型負(fù)極材料正在積極開(kāi)發(fā)中。在新型負(fù)極材料中，硅基負(fù)極材料由于具有極高的能量密度（理論比容量為4,200mAh/g，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料），被鋰離子電池負(fù)極材料企業(yè)作為下一代負(fù)極材料研發(fā)的主流方向。未來(lái)幾年，負(fù)極材料行業(yè)總體將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：

（1）石墨類(lèi)材料未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍是鋰離子電池負(fù)極材料的主流

日本率先將鋰電實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，2000年以前日本負(fù)極企業(yè)曾占全球市場(chǎng)份額90%以上。我國(guó)鋰電池負(fù)極材料發(fā)展至今，歷經(jīng)依賴進(jìn)口、技術(shù)積累和高速發(fā)展等階段，全球市占率迅速提升。

根據(jù)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，到2025年，新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右，到2035年，純電動(dòng)汽車(chē)成為新銷(xiāo)售車(chē)輛的主流，公共領(lǐng)域用車(chē)全面電動(dòng)化。因此，新能源汽車(chē)市場(chǎng)在政策的支持下將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，人造石墨也將受動(dòng)力鋰離子電池需求的拉動(dòng)，保持著較高的增長(zhǎng)速度，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍為鋰電池負(fù)極材料的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。

另一方面，雙碳背景下，國(guó)家加大對(duì)建設(shè)現(xiàn)代能源體系的支持力度，推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型。2022年3月，發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，要求全面推進(jìn)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電規(guī)模。而不同于傳統(tǒng)的能源發(fā)電，風(fēng)光發(fā)電容易受風(fēng)力、光照強(qiáng)度、溫度等因素的影響，造成了發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性等問(wèn)題，繼而催生對(duì)配套儲(chǔ)能的需求。2021年以來(lái)，各地陸續(xù)在新能源上網(wǎng)等相關(guān)文件中明確對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)、配套等具體要求，新能源搭配儲(chǔ)能使用的“強(qiáng)制配儲(chǔ)”要求落地實(shí)施。從儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)別來(lái)看，電池仍然是效率最高的儲(chǔ)能方式。因此，極具成長(zhǎng)空間的儲(chǔ)能市場(chǎng)亦將拉動(dòng)儲(chǔ)能類(lèi)電池的需求，進(jìn)而為石墨類(lèi)負(fù)極材料創(chuàng)造廣闊的市場(chǎng)空間。

（2）行業(yè)集中度將進(jìn)一步提升

隨著鋰離子電池市場(chǎng)的快速發(fā)展，負(fù)極材料市場(chǎng)容量隨之增加，面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求，負(fù)極材料頭部企業(yè)憑借規(guī)模效應(yīng)和客戶、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在加大研發(fā)投入、提高產(chǎn)品性能指標(biāo)的同時(shí)，通過(guò)在電費(fèi)較低、政策優(yōu)惠的地區(qū)布局一體化生產(chǎn)基地，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率，預(yù)計(jì)未來(lái)負(fù)極材料市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步向頭部企業(yè)集中。

（3）硅碳負(fù)極市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大

硅碳負(fù)極材料是將硅基材料的缺陷進(jìn)行改良，被視為硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化的主要路線。目前，硅碳負(fù)極材料研發(fā)進(jìn)展較快，該材料在日本已經(jīng)得到批量使用，國(guó)內(nèi)僅有少部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)了小批量化生產(chǎn)，大部分仍然處于中試或者實(shí)驗(yàn)階段。日本松下公司發(fā)布的NCR18650C型電池的容量高達(dá)4,000mAh/g，并于2013年量產(chǎn)。美國(guó)特斯拉通過(guò)在人造石墨中加入硅基材料，已在部分車(chē)型上采用硅碳負(fù)極作為動(dòng)力電池新材料。隨著硅碳負(fù)極材料在技術(shù)、成本方面的進(jìn)一步突破，硅碳負(fù)極市場(chǎng)規(guī)模將逐步擴(kuò)大。

5、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

全球鋰電池負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)主要分布于中國(guó)，其余主要為日本、韓國(guó)等國(guó)家。2023年全球負(fù)極材料出貨量為181.8萬(wàn)噸，中國(guó)負(fù)極材料出貨量為171.1萬(wàn)噸，占全球市場(chǎng)份額的比重達(dá)94.1%。

國(guó)內(nèi)鋰電池負(fù)極材料的主要供應(yīng)商有貝特瑞、杉杉股份、璞泰來(lái)、凱金能源、中科電氣、翔豐華、尚太科技等，國(guó)外鋰電池負(fù)極材料的主要供應(yīng)商有日立化成、三菱化學(xué)及韓國(guó)浦項(xiàng)化學(xué)等。

《2024-2030年鋰離子電池負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查研究及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專(zhuān)精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書(shū)、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書(shū)、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）