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锂电池产业链负极分析及重点企业
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2022.05.07 北京

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作为锂电池生产所需四大材料之一,负极材料独占整个锂电成本的8%-10%,在电池循环使用过程中通过脱离或嵌入锂离子发挥作用,是由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在 铜箔两侧,经过干燥、压制而成。
锂电池所用到的负极材料总体分为两大类:非碳材料(占比约10%)和碳材料(占比约90%),碳材料包括纳米材料、无定形碳和石墨碳,非碳材料包括锡基材料、钛基材料、氮化物和硅基材料。
表1锂电池负极材料主要分类
其中,石墨碳是目前运用最广泛的负极材料,又可分为人造石墨以及天然石墨,两者各有优势和短板。天然石墨成本低廉、比容量大等优势,但是人造石墨在做功安全性、循环性能以及放电倍率方面表现更佳,多用于车用动力电池以及中高端消费锂电池,天然石墨更多用于小型锂电池和一般电池。
非碳材料中硅基负极材料被认为有可能成为新一代锂电负极材料,其更大的能量密度(400-4000mAh/g)将进一步优化锂电池功能,相比较之下,石墨负极材料普遍在300-370mAh/g的能量密度空间显得尤其有限。硅基负极也存在关键短板,循环性能不好以及锂离子嵌入过程会导致体积膨胀严重,降低了锂电池使用安全性和工作效率。
表2主要类型负极材料性能对比
类型
天然石墨
人造石墨
硅基负极
原材料
鳞片石墨
石油焦、沥青胶、针状焦
/
理论容量
340~370mAh/g
310~360mAh/g
400~4000mAh/g
首次效率
大于93%
大于93%
大于77%
循环寿命
一般
较好
较差
安全性
较好
较好
一般
倍率性
一般
一般
较好
成本
较低
较低
较高
优点
能量密度较高、加工性能好
循环性好、膨胀低
能量密度高
缺点
电解液相容性较差、膨胀较大
能量密度较低
膨胀大、首次效率低、循环性差
资料来源:华安证券,中商智库、中商投促整理
一、市场供给及前景预测
据华安证券报告数据显示,2021年我国负极材料出货量为70.5万吨,同比增长86.6%,其中人造石墨市场占有率为79%,出货量为55.7万吨,同比增长82.9%,石墨化产能为88万吨左右,相比较于2020年,产能增长不明显。
影响因素是多方面的,一方面锂电池行业下游需求高增,正向刺激了电池材料生产需要,再加上上游原材料价格普遍上涨,负极材料平均价格涨幅为24%,另一方面在2021年,石墨化加工企业受到能耗双控政策影响,各地限产限电导致供给端产能释放速度放缓。
不过,从总体上分析,国家对新能源产业发展的决心非常坚定,也相继出台了一系列相关产业扶持利好政策,12月发布国家发改委发布了关于完善能耗双控、能耗强度管控的政策,要求保证能源安全供应,振作工业经济运行,另外新能源汽车发展作为国家重大战略,也同样是国内汽车制造行业对于国际传统汽车制造行业弯道超车的关键路径,其主要动力来源锂电池的市场需求持续强烈,根据对2025年全球动力电池需求量预测,届时需求总量将大于1000GWh,按照生产锂电所用材料单耗占比来看,市场所需负极材料总量超过100万吨,国内负极材料需求总量超过50万吨,年复合增长率接近50%。
另外,国内主要负极材料厂商也相继投资建设一体化项目扩大产能,贝特瑞、杉杉股份、中科电气、璞泰来、尚泰科技、翔丰华、凯金能源都在抢占市场主导权,加快速度布局未来负极产业蓝图,预计2025年之前整个国内市场的负极材料产能将达到230万吨。
图3主要负极材料厂商扩产计划
主要负极材料厂商扩产计划
公司
名称
产能
/万吨
建设
地点
建设分期
中科
电气
3
贵州
铜仁
定增项目,建设周期18个月
5
湖南
长沙
定增项目,建设周期18个月
9
/
终端工序产能
10
贵州
贵安
一期6.5万吨;二期3.5万吨
10
云南
曲靖
一二期各5万吨,建设周期各18个月
贝特瑞
4
天津
预计2022年上半年投产
5
四川
宜宾
一期2万吨,二期3万吨(2024建成)
7
山西
阳泉
一期4万吨,二期3万吨
8
山东
滨州
一期二期各4万吨负极材料和8万吨针状焦
10
四川
雅安
一期5万吨,二期5万吨
10
宁夏
石嘴山
一期2万吨,二期8万吨
14.47
/
/
20
云南
大理
一期5万吨(周期12个月),二期5万吨,三期10万吨
杉杉
股份
6
内蒙古
包头
年初投产
12
/
/
20
四川
眉山
一期10万吨,二期10万吨(周期16个月)
璞泰来
15
/
11万吨石墨化加工、10万吨碳化加工
20
四川
邛崃
一期10万吨(预计2023年),二期10万吨(预计2025年)
尚太
科技
1.9
/
/
7
河北
石家庄
IPO募投项目
翔丰华
2
福建
永安
IPO募投项目
3.5
/
/
6
四川
遂宁
两期建设
凯金
能源
4.5
/
/
5
广东
东莞
IPO募投项目
资料来源:鑫椤锂电,中商智库、中商投促整理
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