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新能源锂电池系列报告之九:硅基负极 锂电材料升级的必经之路


  主要观点:

  硅基负极是未来发展方向,商业化应用仍需解决体积膨胀等问题目前锂电负极材料石墨类为主,占比高达98%,石墨类负极比容量均在350mAh/g 以上,已经接近理论比容量上限372mAh/g.硅基负极优势明显,理论比容量最高达4200mAh/g,是石墨材料10 倍以上,并且硅能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道,快充性能优异,是未来负极的发展方向。但硅基负极在嵌锂过程中体积膨胀严重、材料导电性差、首效和循环性能等问题制约了其商业化应用,2021 年出货量仅为1.1 万吨,渗透率不足2%,方向明确,潜力巨大。

  硅氧和硅碳主流路线享溢价,技术创新空间大、单位投资与价格趋降在目前商业化应用中,硅负极采用掺杂方式加入到人造石墨中,技术路线分为硅碳和硅氧,硅碳负极是指纳米硅与石墨材料混合,首效高、体积膨胀较大、循环性能较差;硅氧负极则采用氧化亚硅与石墨材料复合,首效低、成本高、循环性能更好。不同硅基负极企业一体化程度不同投资额不同,目前均大幅高于石墨负极,随技术进步规模化投产后,硅基负极投资额会逐步下降;硅基负极的原材料主要由硅材料和石墨构成,纯品硅价格区间较大,根据掺硅比重的不同,硅基负极理论价格区间在7-17 万元之间,未来随着规模效应和技术降本,长期价格将会下降。

  硅基负极受益4680 拉动渗透提升,预计2025 年空间或达300 亿元随着新能源车快速发展,快充技术发展和续航里程焦虑、4680 大圆柱电池带动硅基负极在动力市场需求快速上量。预计2025 年由特斯拉4680 驱动市场或达183.7 亿元,除外,硅基负极也将在2023 年后应用在其他动力电池尤其是高镍领域,加上消费电池渗透率提升所带的增量,我们预计2025 年全球硅基负极市场空间或将达300 亿元。

  硅基负极放量带动粘结剂PAA、补锂剂、碳纳米管粉体等新型材料发展,2025 年市场空间分别为51.3、34.2、73 亿元新型粘结剂PAA 国产替代加快,预计2025 年市场空间为51.3 亿元;正极预锂化为目前主流,负极预锂化值得关注,补锂剂需求旺盛,预计2025 年市场空间为34.2 亿元;碳纳米管导电剂能显著提升电池性能,渗透率逐步提高,预计2025 年市场空间为73 亿元。

  投资建议

  建议关注硅基负极龙头贝特瑞,硅氧负极技术领先的杉杉股份,大力发展正极补锂的铁锂龙头德方纳米,以及碳纳米管导电剂龙头天奈科技

  风险提示

  新能源汽车发展不及预期;4680 进展不及预期;硅基负极进展不及预期;硅基负极产能扩张不及预期。

(文章来源:华安证券

关键词:负极,锂电,新能源,报告,材料,锂电池,升级,石墨,容量,方向

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