2024硅碳負(fù)極材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)及機(jī)遇分析

• 黃文玉 2024年3月18日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 255 69
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隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，硅碳負(fù)極材料有望在未來的鋰電池市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，為新能源汽車、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支持。

硅碳負(fù)極材料是一種被寄予厚望的下一代鋰電池負(fù)極材料，它結(jié)合了硅材料和碳材料的優(yōu)勢(shì)，旨在顯著提升電池的容量和電化學(xué)性能。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，硅碳負(fù)極材料有望在未來的鋰電池市場(chǎng)中占據(jù)重要地位，為新能源汽車、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支持。

由于硅是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴(kuò)散速度，就需要提高硅材料的導(dǎo)電性能，目前產(chǎn)業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來復(fù)合硅進(jìn)行改性處理，使其構(gòu)成均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成導(dǎo)電性好、附著性好、化學(xué)穩(wěn)定性高的硅碳負(fù)極材料。

硅碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)較為清晰，上游為硅碳負(fù)極材料的原材料，主要為石墨、二氧化硅、碳合金、碳源氣、鋰鹽、無機(jī)溶劑等;產(chǎn)業(yè)鏈中游為硅碳負(fù)極材料;產(chǎn)業(yè)鏈下游為硅碳負(fù)極材料應(yīng)用領(lǐng)域，主要為動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、消費(fèi)電池等。

新能源汽車銷量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，新能汽車等大型器件對(duì)鋰離子電池提出更高倍率的充放電等要求，而目前使用的正負(fù)極材料越來越不能滿足上述需求。為了提升鋰離子電池的性能，先提高負(fù)極的電化學(xué)性能無疑是最方便最有效率的。硅具有較大的理論比容量(4200mA h/g)，比石墨類負(fù)極材料的比容量(372mA h/g)高一個(gè)數(shù)量級(jí)和較低的嵌鋰電位。硅與電解液反應(yīng)活性低，在地殼中儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，是新一代鋰離子電池負(fù)極材料的理想選擇。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前，天然石墨、人造石墨是主流的負(fù)極材料技術(shù)路線，硅基等新型負(fù)極材料的應(yīng)用也日趨廣泛。從技術(shù)上來講，石墨負(fù)極體系向硅基負(fù)極體系升級(jí)是重要方向。硅碳負(fù)極材料的比容量可以達(dá)到天然石墨電極、人工石墨電極的數(shù)倍，其在鋰電池中應(yīng)用將大幅提升能量密度上限。

硅碳負(fù)極材料的應(yīng)用受到其循環(huán)性能相對(duì)低于石墨負(fù)極的限制。為了提高其性能，需要進(jìn)行更多的研發(fā)工作，這也減緩了其大規(guī)模應(yīng)用的進(jìn)程。此外，硅碳負(fù)極材料的制備過程對(duì)設(shè)備要求較高，需要較大的資金投入，且生產(chǎn)過程中能耗較大，這也增加了其生產(chǎn)和應(yīng)用的難度。

由于電池成本不斷下降以及政策利好的影響，中國(guó)儲(chǔ)能電池裝機(jī)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。從2017年的0.3GWh增長(zhǎng)至2021年的5.8GWh，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)109.69%。中國(guó)硅碳負(fù)極材料正在不斷發(fā)展，硅碳負(fù)極市場(chǎng)迎來快速增長(zhǎng)，出貨量預(yù)計(jì)大幅增加。2021年硅碳負(fù)極材料出貨量達(dá)1.1萬噸，同比增長(zhǎng)83%，占負(fù)極材料出貨量的1.5%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告》顯示：

硅碳負(fù)極可以有效提升電池比容量，但由于其體積膨脹、導(dǎo)電性差所帶來的的負(fù)面影響，制約了其商業(yè)化應(yīng)用。目前硅碳負(fù)極材料仍處于商業(yè)化應(yīng)用初期，2021年滲透率僅有1.53%，未來隨著技術(shù)不斷發(fā)展，滲透率將提升。2022年，負(fù)極行業(yè)中貝特瑞一家獨(dú)大，CR3 占比過半，二線廠商焦灼競(jìng)爭(zhēng)，貝特瑞憑借其工藝、經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)勢(shì)，在降本方面有望領(lǐng)先于其他廠商。其2022年占比為26%，為中國(guó)負(fù)極材料龍頭企業(yè)。

硅碳負(fù)極材料的主要技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化放大，大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室噸級(jí)實(shí)驗(yàn)階段。這意味著從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化還需要進(jìn)一步的技術(shù)突破和資金投入。另外，硅碳負(fù)極材料作為新一代負(fù)極材料，其產(chǎn)業(yè)鏈配套尚不成熟。需要配套相應(yīng)的導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等，而這些配套材料的研發(fā)和生產(chǎn)也需要進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

硅碳負(fù)極材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)及機(jī)遇分析

全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變也為硅碳負(fù)極材料行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。隨著傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，可再生能源的需求不斷上升。硅碳負(fù)極材料作為鋰電池的重要組成部分，其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。特別是在電動(dòng)汽車、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域，硅碳負(fù)極材料的需求量有望持續(xù)增長(zhǎng)。

硅碳負(fù)極材料的研發(fā)和應(yīng)用將受益于新材料開發(fā)以及相關(guān)技術(shù)的不斷改進(jìn)。隨著技術(shù)的突破和創(chuàng)新，硅碳負(fù)極材料的性能有望得到進(jìn)一步提升，從而滿足消費(fèi)者對(duì)能源儲(chǔ)備日益增長(zhǎng)的需求。這將為硅碳負(fù)極材料行業(yè)帶來更多的市場(chǎng)機(jī)遇。新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用將降低能源成本，進(jìn)而影響到硅碳負(fù)極材料的開發(fā)成本和材料價(jià)格。隨著技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)成本有望逐漸降低，這將進(jìn)一步推動(dòng)其在市場(chǎng)上的普及和應(yīng)用。

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  2023-2028年硅碳負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告

  由于硅是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴(kuò)散速度，就需要提高硅材料的導(dǎo)電性能，目前產(chǎn)業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來復(fù)合硅進(jìn)行改性處理，使其構(gòu)成均...

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