一、锂电池硅负极行业概述
1、定义
负极材料作为锂电池不可或缺的重要组成部分,直接影响锂电池的容量、首次效率、循环等主要性能。负极材料一般分为碳系负极和非碳系负极。非碳系负极包括钛酸锂、锡类合金负极、硅类合金负极等。能量密度提升可实现终端产品(电子产品、电动汽车等)更长的续航。目前,石墨由于理论比容量低(372mA·h/g)和锂离子枝晶生长等问题,性能提升空间已有限,而硅基负极的理论比容量(4200mA·h/g)远高于石墨,工作电压(0.4V)适宜,不存在析锂隐患,且Si在地壳储量丰富、价格低廉且环境友好,因此具备较大发展前景。
2、工业类别
根据分散基体的不同,未来最有希望实现较大规模应用的新一代高容量硅基负极材料主要有硅氧、硅碳负极材料及硅基合金负极材料三大类,虽然硅基合金负极材料相对碳负极材料克容量提升效果明显,但是因为其工艺难度高、生产成本高,且首次充放电效率较低,所以目前尚未大规模使用。硅氧、硅碳负极的工艺相对成熟,综合电化学性能较优,是目前最为主流的硅基负极材料。
二、锂电池硅负极行业发展背景
1、政策环境
负极材料是新能源汽车动力电池的关键组成部分,其性能直接影响着电动汽车的续航里程、安全性能和成本。近年来,我国政府为了鼓励新能源汽车及动力电池行业的发展,出台了涵盖研发、生产、销售、使用等各个环节的政策。
2、社会环境
我国是锂离子电池最主要的生产国之一。2024年,我国锂离子电池市场出货量达1175GWh,占全球总产量比重达到78.6%,已连续十五年位居全球首位。2016年到2024年,我国锂离子电池增长超过17倍,年均复合增长率达43.87%。
三、锂电池硅负极行业产业链
锂电池硅负极产业链上游以硅材料为核心,包括二氧化硅、硅合金、石墨、锂盐等原材料及硅基负极制备技术;中游聚焦材料加工,如纳米硅碳复合材料、硅氧复合材料等,通过改性提升电化学性能;下游广泛应用于动力电池、储能电池及消费电池领域,其中新能源汽车市场为增长主力,储能领域需求亦快速增长。产业链整体呈现技术驱动、需求导向特征,上游材料创新、中游工艺优化与下游应用扩展形成协同发展格局。
四、锂电池硅负极行业发展现状
1、我国锂电池负极材料市场规模
受益于国内外新能源汽车等终端市场增长拉动,我国锂电池相关行业发展快速,负极材料市场需求增大。数据显示,2022年中国锂电池负极材料市场规模约为105亿元,同比增长33.4%。2023年中国锂电池负极材料市场规模约为337亿元。由于许多新进企业,导致市场竞争激烈,但受新能源汽车销量的增长,带动锂电池负极材料出货量增长。
2、我国锂电池硅负极需求
硅负极不同掺硅量适应不同场景的需求。低硅占比(5%-10%)适用于对循环性能要求较高的场景,如消费电子产品、新能源车;中等硅占比(10%-20%)适用于能量密度要求更高的高端新能源车、无人机;高硅占比(20%-30%)适用于对能量密度要求极高的场景,如低空载人飞行器、长航时飞行器等。硅负极在消费场景率先落地,长期市场更多依靠在电车端的渗透,及固态/半固态电池的应用。据统计2024年我国硅负极整体需求量约为0.13万吨,预计2028年将增长至4.52万吨。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国锂电池硅负极行业市场深度研究及投资策略研究报告》
五、锂电池硅负极行业竞争格局
1、行业竞争格局
布局硅负极的企业众多,大致可分为几类:一类是传统石墨负极企业:如璞泰来(江西紫宸)、贝特瑞、杉杉股份,为石墨负极的老牌企业,有较长的硅负极开发经验;其次是一级企业:如兰溪致德、天目先导等,专注于硅负极开发,仍在一级融资阶段;再是跨界布局企业:如胜华新材、硅宝科技等,从其他领域切入硅负极。
2、重点企业介绍
贝特瑞是负极行业龙头。公司产品包括天然石墨负极材料、人造石墨负极材料、硅基负极材料及高镍三元正极材料等。公司在锂离子电池负极材料领域具备明显的技术和发展优势,已形成了天然石墨、人造石墨和先进负极材料为主的产品体系。2023年贝特瑞负极材料营业收入约为123.12亿元。公司是国内最早量产硅基负极材料的企业之一,出货量行业领先,其中硅碳负极材料已经开发至第五代产品,比容量2000Ah/g以上,硅氧负极材料已完成多款氧化亚硅产品的技术开发和量产工作,比容量达到1500Ah/g以上。
六、锂电池硅负极行业发展趋势
在当前市场中,人造石墨行业竞争不断增强,降本增效成为关键竞争要素。关键工序降本重要性凸显,一体化和规模化发展成为实现降本的重要途径。行业竞争加剧将推动人造石墨行业不断优化升级,提升行业整体竞争力。天然石墨领域承受人造石墨竞争外溢,但因其具有不可替代的独特优势,市场前景依然保持相对稳定。随着技术的不断进步和应用领域的拓展,天然石墨有望在更多细分市场中发挥重要作用。硅基负极材料发展机遇逐渐明朗,机器人、无人机等新兴行业快速崛起,以及大圆柱电池、固态电池等新技术不断突破,为硅基负极材料带来了广阔的市场空间和良好的发展前景。
华经产业研究院对中国锂电池硅负极行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2025-2031年中国锂电池硅负极行业市场深度研究及投资策略研究报告》。