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鋰離子電池負極材料行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析

1、鋰離子電池負極材料簡介

鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。負極材料主要影響鋰離子電池的首次效率、循環(huán)性能等，是鋰離子電池最重要的原材料構成之一。負極材料在鋰離子電池總成本中占比為10%左右，通常小于15%。

目前，鋰離子電池負極材料主要分為碳材料與非碳材料兩類，市場化應用程度最高的為碳材料中的石墨類負極材料，其中人造石墨、天然石墨有較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應用。不同種類負極材料介紹如下：

（1）人造石墨和天然石墨

人造石墨由石油焦、針狀焦、瀝青焦等原料通過粉碎、造粒、石墨化加工等過程制成，優(yōu)點為循環(huán)壽命長、極片膨脹小。天然石墨采用天然鱗片晶質石墨，經(jīng)過粉碎、球化、分級、純化、表面處理等工序制成，其克容量較高。人造石墨和天然石墨具體差異如下：

（2）硅基負極材料

碳負極材料克容量接近理論值，提升空間小，克容量約4200mAh/g的硅基負極材料因而受行業(yè)關注。鋰離子電池充放電時硅體積變化大，會致材料粉化、內(nèi)阻增、電接觸失、容量衰減快且對溫度敏感，需特定方法提升其循環(huán)穩(wěn)定性與首次充放電效率。行業(yè)主要研究的新一代硅基負極材料有SiO、硅碳復合、硅基合金三類，其中硅基合金因工藝難、成本高、首充放效率低未大規(guī)模使用，硅碳復合及SiO工藝成熟、綜合性能優(yōu)，是主流材料。國內(nèi)貝特瑞、杉杉股份、凱金能源等企業(yè)已布局，隨著成本、技術、下游認可度的發(fā)展，硅基負極產(chǎn)品有望拓展應用領域。

（3）其他類型負極材料

其他類型負極材料還包括中間相炭微球、鈦酸鋰、硬碳、石墨烯、碳納米管、氮化物、錫基氧化物、錫基合金、銻基合金等負極材料。

中間相炭微球由于克容量較低、生產(chǎn)工藝需要消耗大量的有機溶劑，且成品收率很低，導致成本偏高，限制了其應用范圍。鈦酸鋰負極材料由于克容量較低，且價格昂貴，導致其應用受限。硬碳由于具有較好的層間距，倍率性能較好，但目前生產(chǎn)成本依然較高。

其它如石墨烯、碳納米管、氮化物、錫基氧化物、錫基合金、銻基合金等負極材料，由于生產(chǎn)條件極度苛刻，產(chǎn)品一致性難以把控，且價格較高，或者循環(huán)穩(wěn)定性差，不可逆容量較大，以及合成難度大、材料制備成本較高等原因，目前均不能達到產(chǎn)業(yè)化標準。

2、鋰離子電池負極材料行業(yè)分析

（1）負極材料出貨量保持快速增長

2023年全球負極材料出貨量達到181.8萬噸，同比增長16.8%，其中中國負極材料出貨量達到171.1萬噸，全球占比進一步提升至94.1%。近年來，我國負極材料出貨量保持持續(xù)增長。

2019-2023年我國負極材料出貨量增長情況

資料來源：普華有策

（2）石墨類負極材料占據(jù)主導地位，人造石墨上升較快

負極材料中人造石墨和天然石墨已實現(xiàn)量產(chǎn)并成功用于商業(yè)化，占比達90%以上。2021年至2023年，我國負極材料產(chǎn)品結構如下：

2019-2023年我國負極材料產(chǎn)品結構情況單位：萬噸

資料來源：普華有策

人造石墨已成為我國負極材料中最主要的材料。2028年我國人造石墨出貨量達167.95萬噸。新能源汽車、儲能等終端市場未來將保持高速增長態(tài)勢，而性能優(yōu)越的人造石墨更適合下游電池企業(yè)需求，預計2024-2027年人造石墨出貨量年復合增長率將達21.96%。

天然石墨是我國負極材料中第二大材料，主要應用于消費電池市場領域。2022年，天然石墨出貨量為20萬噸，較上一年增長1倍左右。市場出貨量增長主要是受動力及儲能電池企業(yè)需求增長帶動，預計2027年中國天然石墨出貨量有望達39.0萬噸。

（3）硅基負極材料作為新型負極材料有望成為行業(yè)新的增長點

新能源汽車的續(xù)航能力取決于電池的能量密度，隨著消費者對汽車續(xù)航里程要求不斷提高，高能量密度成為動力電池未來的發(fā)展方向。傳統(tǒng)石墨負極理論克容量只有372mAh/g，在傳統(tǒng)的石墨負極能量密度的潛力已經(jīng)充分挖掘的情況下，動力電池想要進一步提高電池容量，硅基負極成為當前解決能量密度問題的最佳手段之一。單質硅具有4,200mAh/g的理論克容量且儲量高，硅基負極材料（Si/C、SiO/C）具備碳材料高電導率和穩(wěn)定性以及硅材料高容量優(yōu)點，硅基負極材料和高鎳三元正極材料的配合使用能夠較大地提高鋰離子電池能量密度。隨著硅基負極制備工藝及電池廠商對于高鎳體系掌握的逐步成熟，硅基負極會迎來較為廣闊的市場發(fā)展空間。

目前國內(nèi)布局硅基負極材料的企業(yè)包括貝特瑞、杉杉股份、凱金能源等主要負極材料生產(chǎn)商。隨著市場對新能源汽車續(xù)航里程的要求越來越高，硅基負極材料的能量密度優(yōu)勢將愈發(fā)明顯，行業(yè)企業(yè)將會投入更多的資金加大技術研發(fā)，克服硅基負極材料目前的缺陷及降低成本。因此，硅基負極材料作為新型負極材料有望成為行業(yè)新的增長點。

4、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢

石墨的理論克容量為372mAh/g，目前部分廠家產(chǎn)品可以達到360mAh/g，石墨負極材料的比容量性能逐漸趨于理論值，基本達到極限水平，新型負極材料正在積極開發(fā)中。在新型負極材料中，硅基負極材料由于具有極高的能量密度（理論比容量為4,200mAh/g，遠高于傳統(tǒng)石墨負極材料），被鋰離子電池負極材料企業(yè)作為下一代負極材料研發(fā)的主流方向。未來幾年，負極材料行業(yè)總體將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：

（1）石墨類材料未來較長時間內(nèi)仍是鋰離子電池負極材料的主流

日本率先將鋰電實現(xiàn)商業(yè)化，2000年以前日本負極企業(yè)曾占全球市場份額90%以上。我國鋰電池負極材料發(fā)展至今，歷經(jīng)依賴進口、技術積累和高速發(fā)展等階段，全球市占率迅速提升。

根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，到2025年，新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右，到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領域用車全面電動化。因此，新能源汽車市場在政策的支持下將繼續(xù)保持高速增長的態(tài)勢，人造石墨也將受動力鋰離子電池需求的拉動，保持著較高的增長速度，未來一段時間內(nèi)仍為鋰電池負極材料的主要增長點。

另一方面，雙碳背景下，國家加大對建設現(xiàn)代能源體系的支持力度，推動能源綠色轉型。2022年3月，發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，要求全面推進風電和太陽能發(fā)電規(guī)模。而不同于傳統(tǒng)的能源發(fā)電，風光發(fā)電容易受風力、光照強度、溫度等因素的影響，造成了發(fā)電的間歇性和波動性等問題，繼而催生對配套儲能的需求。2021年以來，各地陸續(xù)在新能源上網(wǎng)等相關文件中明確對儲能技術、配套等具體要求，新能源搭配儲能使用的“強制配儲”要求落地實施。從儲能技術類別來看，電池仍然是效率最高的儲能方式。因此，極具成長空間的儲能市場亦將拉動儲能類電池的需求，進而為石墨類負極材料創(chuàng)造廣闊的市場空間。

（2）行業(yè)集中度將進一步提升

隨著鋰離子電池市場的快速發(fā)展，負極材料市場容量隨之增加，面對巨大的市場需求，負極材料頭部企業(yè)憑借規(guī)模效應和客戶、技術優(yōu)勢，在加大研發(fā)投入、提高產(chǎn)品性能指標的同時，通過在電費較低、政策優(yōu)惠的地區(qū)布局一體化生產(chǎn)基地，降低生產(chǎn)成本，進一步提高市場競爭力和市場占有率，預計未來負極材料市場份額將會進一步向頭部企業(yè)集中。

（3）硅碳負極市場規(guī)模逐步擴大

硅碳負極材料是將硅基材料的缺陷進行改良，被視為硅基負極材料產(chǎn)業(yè)化的主要路線。目前，硅碳負極材料研發(fā)進展較快，該材料在日本已經(jīng)得到批量使用，國內(nèi)僅有少部分企業(yè)實現(xiàn)了小批量化生產(chǎn)，大部分仍然處于中試或者實驗階段。日本松下公司發(fā)布的NCR18650C型電池的容量高達4,000mAh/g，并于2013年量產(chǎn)。美國特斯拉通過在人造石墨中加入硅基材料，已在部分車型上采用硅碳負極作為動力電池新材料。隨著硅碳負極材料在技術、成本方面的進一步突破，硅碳負極市場規(guī)模將逐步擴大。

5、行業(yè)競爭格局

全球鋰電池負極材料生產(chǎn)企業(yè)主要分布于中國，其余主要為日本、韓國等國家。2023年全球負極材料出貨量為181.8萬噸，中國負極材料出貨量為171.1萬噸，占全球市場份額的比重達94.1%。

國內(nèi)鋰電池負極材料的主要供應商有貝特瑞、杉杉股份、璞泰來、凱金能源、中科電氣、翔豐華、尚太科技等，國外鋰電池負極材料的主要供應商有日立化成、三菱化學及韓國浦項化學等。

《2024-2030年鋰離子電池負極材料行業(yè)市場調查研究及發(fā)展前景預測報告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關技術、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結構、市場集中度、重點企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅動因素、市場前景預測，投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內(nèi)容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調研項目、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。（PHPOLICY:GYF）