2024年锂电池负极材料行业发展现状及发展前景

发布时间：2024-09-05

　　负极材料是锂离子电池储存锂的主体，使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。负极是电池放电时流出电子的一极，负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等，负极材料的性能也直接影响锂电池的性能，负极材料占锂电池总成本5~15%左右。新能源汽车销量大幅增长，带动动1

　　负极材料是锂离子电池储存锂的主体，使锂离子在充放电过米乐M6 m6米乐程中嵌入与脱出。负极是电池放电时流出电子的一极，负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等，负极材料的性能也直接影响锂电池的性能，负极材料占锂电池总成本5~15%左右。新能源汽车销量大幅增长，带动动力电池出货量翻倍增长，叠加锂电池储能市场同比增长1.7倍，进而带动锂电池负极材料出米乐登录入口货量增长。

　　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。2022年中国锂电池负极材料出货量约为143.3万吨，同比增长84%。预测，由于受到石墨出口管控的影响，2023年出货量将保持增长但增速将减缓，出货量将达167万吨，2024年将达189万吨。

　　目前，中国锂电池负极材料主要以石墨为主，其中人造石墨占比最高。2022年人造石墨占锂电池负极材料的84%，天然石墨占比达15%。

　　发展到目前，石墨已经被公认为是锂电池的理想负极材料，占据了超过95%的市场份额。而石墨负极又可进一步分为天然石墨与人造石墨两大类，比较而言，人造石墨更胜一筹。从克容量来看，天然石墨容量略高于人造石墨，天然石墨负极材料的理论容量为340-370mAh/g，人造石墨负极材料的理论容量为310-360mAh/g;从循环性能来看，人造石墨循环性能好于天然石墨。

　　天然石墨的循环周数为500周左右，人造石墨循环周数可达6000周，主要原因为天然石墨的颗粒大小不一致，表面缺陷较多，因此容易与电解液反应从而导致循环性能下降;从膨胀率角度来看，天然石墨膨胀率高于人造石墨，主要原因为鳞片石墨的结晶度较高，片层结构单元化大，具有明显的各向异性，因此，锂嵌入和脱嵌过程中体积产生较大的变化;制造成本以及售价来看，人造石墨的成本以及售价高于天然石墨，主要是由于石墨化工艺导致;就趋势而言，人造石墨替代天然石墨大势所趋，2022年人造石墨市场占比为84%，天然石墨市场占比为15%。

　　天然石墨与人造石墨的组合稳固了石墨类负极在负极材料中的地位。尽管石墨类负极容量接近理论上限，眼下硅基负极，长远金属锂负极蠢蠢欲动，欲接棒石墨类负极，给人一种石墨类负极即将功成身退的感觉。但小编认为，得益于技术、价格和成熟配套产业优势，在未来相当长的一段时间内，石墨类负极的地位无可撼动。

　　由于石墨材料的比容量已接近理论比容量极限372mAh/g，进一步提升空间有限，限制了高性能锂离子电池的发展。硅基负极材料因其具备高理论容量、低脱嵌锂电位、环境友好、储量丰富等优点，被视为最具潜力的下一代负极材料。

　　随着特斯拉、宝马等车企宣布牵手4680系大圆柱电池，大圆柱电池备受动力电池市场关注。硅基材料作为适配大圆柱电池的负极材料，被市场认为是下一代负极材料的主流方向。

　　硅基负极中，为了解决单质硅的膨胀系数缺陷，在当前的实际应用中，通常会选择以掺杂的方式加入人造石墨，主流技术路线为硅碳负极与硅氧/碳负极，前者指的是指纳米硅与石墨材料混合，后者则是用氧化亚硅与石墨材料复合。

　　从性能上看，硅碳负极首效高，但体积膨胀系数过大，导致循环性能不佳，一般在500~600周，无法达到国标规定的动力电池循环1000周的标准;硅氧/碳负极则与之相反，首效相对较低，成本高，但循环性更好。

　　从市场看，硅基负极处于商业化初期，出货量与渗透率都处于很低水平，增速也不及负极行业整体扩张速度。2021年，国内的硅基负极出货约为1.1万吨。而GGII分析指出，2022年，硅基负极在整体负极材料中占比增速明显，增长近3倍。

　　根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年锂电池负极材料行业深度研究报告》分析

　　近年来，坚定发展新能源车已成全球政策层及企业层的共识，国内外都针对新能源汽车出台刺激政策，同时制定严格的碳排放考核，预计未来新能源车销量有望持续大幅度增长，对上游材料的需求也会持续扩大。我国政府部门密集出台了多项产业扶持政策，促进新能源汽车产业的发展。《关于推动能源电子产业发展的指导意见》《关于做好锂离子电池产业链供应链协同稳定发展工作的通知》等文件相继印发，体现了国家对新能源汽车产业的大力支持和重视，进而对锂电池行业的发展产生了积极而深远的影响，给相关企业提供了跨越式发展的机遇。

　　锂电池领域技术更新迭代迅速，不断拓展新的应用领域，进一步推动应用市场规模大幅增长。未来几年，锂电池在电动卡车、电动叉车、电动船舶等新兴领域的渗透率将进一步提升，进而带动锂电池相关材料市场需求上升。

　　随着锂电池技术的不断进步以及下游锂电池的细分应用领域进一步拓展，负极材料厂商需要不断进行技术和工艺升级、开发新产品，满足不同类型应用场景和市场的需求。目前，石墨材料的比容量性能逐渐趋于理论值。为进一步提升动力电池的能量密度，新型负极材料正在积极研发中，其中，硅基材料由于具有极高的能量密度、较低的脱锂电位以及相对出色的安全性能，有望成为下一代负极材料研发的主流方向。随着高镍三元材料NCM811、NCA及其他配套材料的技术逐渐成熟，硅碳负极搭配高镍三元材料的体系成为未来锂电池发展趋势，硅碳负极材料正逐步走向产业化。

　　了解更多本行业研究分析详见中研普华产业研究院《2024-2029年锂电池负极材料行业深度研究报告》。同时, 中研普华产业研究院还提供产业大数据、产业研究报告、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、智慧招商系统、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

2024年锂电池负极材料行业发展现状及发展前景(图1)