硅碳負極材料行業(yè)趨勢預測 預計2027年硅碳負極材料行業(yè)市場規(guī)模達到910億元

• 黃文玉 2023年9月18日 來源：互聯(lián)網 764 46
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硅碳負極材料行業(yè)市場發(fā)展如何?由于硅是半導體結構材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴散速度，就需要提高硅材料的導電性能，目前產業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。

硅碳負極材料行業(yè)市場發(fā)展如何?由于硅是半導體結構材料，為了提供鋰離子在硅電極材料中的擴散速度，就需要提高硅材料的導電性能，目前產業(yè)中所選擇的就是成熟的碳材料。利用不同形態(tài)的碳材料來復合硅進行改性處理，使其構成均勻的導電網絡結構，形成導電性好、附著性好、化學穩(wěn)定性高的硅碳負極材料。

負極指電源中電位(電勢)較低的一端，在原電池中，是指起氧化作用的電極，電池反應中寫在左邊。從物理角度來看，是電路中電子流出的一極。而負極材料，則是指電池中構成負極的原料，目前常見的負極材料有碳負極材料、錫基負極材料、含鋰過渡金屬氮化物負極材料、合金類負極材料和納米級負極材料。

硅碳負極材料產業(yè)鏈結構較為清晰，上游為硅碳負極材料的原材料，主要為石墨、二氧化硅、碳合金、碳源氣、鋰鹽、無機溶劑等;產業(yè)鏈中游為硅碳負極材料;產業(yè)鏈下游為硅碳負極材料應用領域，主要為動力電池、儲能電池、消費電池等。

鋰離子電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側，經干燥、滾壓而成。鋰離子電池能否成功地制成，關鍵在于能否制備出可逆地脫/嵌鋰離子的負極材料。一般來說，選擇一種好的負極材料應遵循以下原則：比能量高;相對鋰電極的電極電位低;充放電反應可逆性好;與電解液和粘結劑的兼容性好;比表面積小(<10m2/g)，真密度高(>2.0g/cm3);嵌鋰過程中尺寸和機械穩(wěn)定性好;資源豐富，價格低廉;在空氣中穩(wěn)定、無毒副作用。目前，已實際用于鋰離子電池的負極材料一般都是碳素材料，如石墨、軟碳(如焦炭等)、硬碳等。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。

硅碳負極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車銷量不斷增長的同時，新能汽車等大型器件對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，先提高負極的電化學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)，比石墨類負極材料的比容量(372mA h/g)高一個數量級和較低的嵌鋰電位。硅與電解液反應活性低，在地殼中儲量豐富，價格低廉，是新一代鋰離子電池負極材料的理想選擇。

目前，天然石墨、人造石墨是主流的負極材料技術路線，硅基等新型負極材料的應用也日趨廣泛。從技術上來講，石墨負極體系向硅基負極體系升級是重要方向。硅碳負極材料的比容量可以達到天然石墨電極、人工石墨電極的數倍，其在鋰電池中應用將大幅提升能量密度上限。2021年硅碳負極材料行業(yè)市場規(guī)模達到27.09億元，同比增長140%。

近年來，中國硅碳負極材料正在不斷發(fā)展，硅碳負極市場迎來快速增長，出貨量預計大幅增加。2021年硅碳負極材料出貨量達1.1萬噸，同比增長83%，占負極材料出貨量的1.5%。隨著特斯拉4680電池的量產以及大圓柱電池的推廣應用，未來將繼續(xù)增長。

隨著動力電池技術的革新,傳統(tǒng)材料逐漸不能滿足電池降本、提升能量密度等需求，硅基負極等新材料應用加速。從比容量上看，硅基負極材料的理論值最高可達4200mAh/g，是石墨材料的10倍以上。2023年5月3日，韓國《中央日報》消息，韓國電池公司SK On宣布與美國礦物開發(fā)企業(yè)西水資源簽訂電池負極材料共同開發(fā)協(xié)議，合作期限為3年。

影響硅碳負極材料行業(yè)市場規(guī)模的因素

2021年我國國內生產總值同比增長8.1%，經濟總量突破110萬億元，經濟增速在全球主要經濟體中名列前茅，"十四五"實現(xiàn)了良好開局。同時2021年我國創(chuàng)新動能有效增強，工業(yè)制造業(yè)較快增長，2021年工業(yè)增加值比上年增長9.6%，高于GDP增長1.5個百分點，表現(xiàn)出較強的經濟發(fā)展活力，良好的國內經濟環(huán)境為公司快速發(fā)展提供堅實的保障。

2021年是"十四五"的第一年，十四五規(guī)劃中明確強調要加快發(fā)展現(xiàn)代產業(yè)體系，支持發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)，包括新能源、新材料、新能源汽車、綠色環(huán)保等新興綠色產業(yè)。在基礎電力設施建設方面，政策要求加快建設智慧能源系統(tǒng)，提升新能源消納和存儲能力。國家政策的激勵和導向推動公司所處的新能源汽車行業(yè)、儲能領域、電力設備等行業(yè)快速發(fā)展，給公司帶來前所未有的發(fā)展機遇。

面對全球復雜多變的經濟形勢和供應鏈壓力，根據CleanTechnica數據，2021年全球新能源乘用車累計銷量達649.54萬輛，同比增長108%。根據中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年中國新能源汽車銷量352.1萬輛，同比增長157.5%，新能源車滲透率達13.4%，連續(xù)7年位居全球第一。受下游新能源汽車市場拉動，全球動力電池裝機量增長迅速。2021年全球裝機量超過300GWh，同比增加119%。其中，中國全年裝機量達到154.5GWh，同比增長142.8%。

企業(yè)應逐步完善全產業(yè)鏈體系，從電池材料端、制造端到產品端，建成了完整的鋰電池垂直產業(yè)鏈，保證公司的成本競爭力和產品競爭力。企業(yè)積極布局硅碳負極材料的產業(yè)鏈以及技術，進一步降低生產成本，實現(xiàn)產品循環(huán)再利用，為原材料供應提供了保障。

硅碳負極材料行業(yè)市場未來發(fā)展趨勢預測

在全球鋰電池業(yè)受益汽車電動化發(fā)展迅猛，帶動鋰電負極材料需求高速增長的背景下，硅碳負極未來市場空間十分巨大，近年來硅碳負極材料的缺口越來越大，市場的需求量旺盛，2021年硅碳負極材料行業(yè)市場飽和度為71.5%，未來紛紛進入該領域，同時現(xiàn)有企業(yè)擴大產能，將會有效滿足市場的需求。隨著新能源汽車在全球范圍內的快速發(fā)展，對鋰電池產業(yè)鏈的發(fā)展將起到更加明顯的促進作用，硅碳負極材料將會迎來更為廣闊的發(fā)展空間，預計2027年硅碳負極材料行業(yè)市場規(guī)模達到910億元，同比增長27%。

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