锂离子电池负极材料行业细分市场发展速度分析及前景预测
锂离子电池负极材料行业细分市场发展速度分析及前景预测
锂离子电池负极材料行业细分市场发展速度分析及前景预测
1、负极材料出货量保持快速增长
根据《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》,到 2035 年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。根据《2030 年前碳达峰行动方案》,到 2030 年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到 40%左右。从长期来看,新能源汽车发展目标明确,国家政策持续支持新能源汽车的发展,人造石墨也将受动力锂离子电池需求的拉动,保持着较高的增长速度。
数据显示,2022 年我国负极材料出货量为 137 万吨,同比大幅增长 90.28%。预计未来几年,我国负极材料出货量仍将保持持续增长。
2、石墨类负极材料占据主导地位,人造石墨上升较快
负极材料中人造石墨和天然石墨已实现量产并成功用于商业化,占比达 90%以上。
2022年我国负极材料产品结构
人造石墨已成为我国负极材料中最主要的材料。2022 年我国人造石墨出货量达 115 万吨,同比增长 88.98%。新能源汽车、储能等终端市场未来将保持高速增长态势,而性能优越的人造石墨更适合下游电池企业需求。
天然石墨是我国负极材料中第二大材料,主要应用于消费电池市场领域。2022 年,天然石墨出货量为 20 万吨,较上一年增长 1 倍左右。市场出货量增长主要是受动力及储能电池企业需求增长带动,预计到到 2030 年有望达 61 万吨。
3、硅基负极材料作为新型负极材料有望成为行业新的增长点
新能源汽车的续航能力取决于电池的能量密度,随着消费者对汽车续航里程要求不断提高,高能量密度成为动力电池未来的发展方向。传统石墨负极理论克容量只有 372mAh/g,在传统的石墨负极能量密度的潜力已经充分挖掘的情况下,动力电池想要进一步提高电池容量,硅基负极成为当前解决能量密度问题的最佳手段之一。单质硅具有 4,200mAh/g 的理论克容量且储量高,硅基负极材料(Si/C、SiO/C)具备碳材料高电导率和稳定性以及硅材料高容量优点,硅基负极材料和高镍三元正极材料的配合使用能够较大地提高锂离子电池能量密度。随着硅基负极制备工艺及电池厂商对于高镍体系掌握的逐步成熟,硅基负极会迎来较为广阔的市场发展空间。
目前国内布局硅基负极材料的企业包括贝特瑞、杉杉股份、凯金能源等主要负极材料生产商。随着市场对新能源汽车续航里程的要求越来越高,硅基负极材料的能量密度优势将愈发明显,行业企业将会投入更多的资金加大技术研发,克服硅基负极材料目前的缺陷及降低成本。因此,硅基负极材料作为新型负极材料有望成为行业新的增长点。
近年来,我国硅基负极市场规模增速较快,主要由于我国电动工具用锂电池国产化、高端化进程加快,与此同时,我国动力领域对硅基材料的应用加速渗透。预计到 2030 年中国锂电池用硅基负极材料有望达 35 万吨。
3、锂离子电池负极材料行业发展态势
石墨的理论克容量为 372mAh/g,目前部分厂家产品可以达到 360mAh/g,石墨负极材料的比容量性能逐渐趋于理论值,基本达到极限水平,新型负极材料正在积极开发中。在新型负极材料中,硅基负极材料由于具有极高的能量密度(理论比容量为 4,200mAh/g,远高于传统石墨负极材料),被锂离子电池负极材料企业作为下一代负极材料研发的主流方向。未来几年,负极材料行业总体将呈现以下发展趋势:
(1)石墨类材料未来较长时间内仍是锂离子电池负极材料的主流
日本率先将锂电实现商业化,2000 年以前日本负极企业曾占全球市场份额 90%以上。我国锂电池负极材料发展至今,历经依赖进口、技术积累和高速发展等阶段,全球市占率迅速提升。2022 年中国锂电池负极材料出货量占全球市场份额的比重达 85.62%,目前全球锂电池负极材料生产企业主要分布于中国,其余主要为日本、韩国等国家。
根据《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》到 2035 年,纯电动汽车成为新销售车辆的主流,公共领域用车全面电动化。因此,新能源汽车市场在政策的支持下将继续保持高速增长的态势,人造石墨也将受动力锂离子电池需求的拉动,保持着较高的增长速度,未来一段时间内仍为锂电池负极材料的主要增长点。另一方面,双碳背景下,国家加大对建设现代能源体系的支持力度,推动能源绿色转型。
2022 年 3 月,发改委、国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》,要求全面推进风电和太阳能发电规模。而不同于传统的能源发电,风光发电容易受风力、光照强度、温度等因素的影响,造成了发电的间歇性和波动性等问题,继而催生对配套储能的需求。2021 年以来,各地陆续在新能源上网等相关文件中明确对储能技术、配套等具体要求,新能源搭配储能使用的“强制配储”要求落地实施。从储能技术类别来看,电池仍然是效率最高的储能方式。因此,极具成长空间的储能市场亦将拉动储能类电池的需求,进而为石墨类负极材料创造广阔的市场空间。
(2)行业集中度将进一步提升
国内锂电池负极材料的主要供应商有贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、凯金能源、中科电气、翔丰华、尚太科技等,国外锂电池负极材料的主要供应商有日立化成、三菱化学及韩国浦项化学等。
面对巨大的市场需求,负极材料头部企业凭借规模效应和客户、技术优势,在加大研发投入、提高产品性能指标的同时,通过在电费较低、政策优惠的地区布局一体化生产基地,降低生产成本,进一步提高市场竞争力和市场占有率,预计未来负极材料市场份额将会进一步向头部企业集中。
(3)硅碳负极市场规模逐步扩大
硅碳负极材料是将硅基材料的缺陷进行改良,被视为硅基负极材料产业化的主要路线。目前,硅碳负极材料研发进展较快,该材料在日本已经得到批量使用,国内仅有少部分企业实现了小批量化生产,大部分仍然处于中试或者实验阶段。日本松下公司发布的 NCR18650C 型电池的容量高达4,000mAh/g,并于 2013 年量产。美国特斯拉通过在人造石墨中加入硅基材料,已在部分车型上采用硅碳负极作为动力电池新材料。随着硅碳负极材料在技术、成本方面的进一步突破,硅碳负极市场规模将逐步扩大。