负极的原材料
2021年,全球储能电池及全球动力侧需求爆发,2025年全球负极市场空间预计近500亿。
目前为止锂铝离子手机电池负极的原相关装修涂料收录本身石墨的原相关装修涂料、人工石墨的原相关装修涂料、硅基极其他负极的原相关装修涂料。
负极材料分类
02
各负极食材专业市场平均水平
从我国负极材料消费结构来看,人造石墨消费比重最大,我国人造石墨出货量达79.2%。预计2021-2023年负极材料需求将从47.7万吨增加到89.5万吨。
数据来源于各企业年报分析
03
全国负极食材的争夺八字格局
角逐分区布局:这几种三小,分区布局稳定性高
经过多年发展,目前负极材料已形成四大三小格局,贝特瑞、
杉杉、
璞泰来(紫宸)、凯金能源为头部一线企 业,贝特瑞为天然石墨绝对龙头,人造石墨份额稳步提升。
来源:中泰证券报告
从负极材料供给来看,世界负极材料供应商主要在中国和日本,两国负极材料产能之和占世界总产能的95%以上。
数据来源:中泰证券研究所
2020年以来,市场比较担忧负极扩产幅度大导致过剩。由于下游需求高增,基本消化了新增产能,我们预计负极供需格局将维持稳定。
04
各负极材料的优略势
锂电池负极材料把握动力电池安全性命脉,在锂离子电池负极材料中,除石墨化中间相碳微球(MCMB)、无定形碳、硅或锡类占据小部分市场份额外,天然石墨和人造石墨占据着90%以上的负极材料市场份额。那么对应于不同的电池需求,所对应的负极材料也有所不同。如下表是各类负极材料的对比。
数据来源于公开研究材料
从表格中是可以浅析取到自然石墨/人为改造石墨具稳判定高性好等缺点,适APP于不同规格的中小型容量充电和冲力容量充电方面;硅碳负非常具有高能量场相对密度,但功率特性差等特性,适APP于冲力容量充电。
05
主导者负极的制造技术具体步骤
人们往往觉得负极材料的制造很简单,只需要把原材料往烧结炉里一扔,升高温度烧结就可以了。其实,过程也需要精心调控。人造石墨的制备需要经过“撕碎、造粒、石墨化、筛余”四个大工序和和许多小小工序,其中的造粒和石墨化两个环节都有很高的技术壁垒,并不是简简单单的烧结就可以了。
资料来源:翔丰华招股说明书
沥青砂类类化合物热治疗时,发生热缩聚反应生成具有各向异性的中间相小球体,把中间相小球从沥青母体中分离出来形成的微米级球形碳材料就称为中间相炭微球。
硅作为锂离子电池行业下一代负极材料中石墨的最佳替代品,在其实际应用中面临着一个挑战:是由于合金材料化的嵌锂长效机制,硅的面积增大和能力庞然大物,引发硅粒子粉碎机并从参比电极上离开。这就要求非常严格的制备硅基负极材料的流程。
06
负极产品行业好项目及产销量
近些年负极材质仍出于供本就不是求的格局,产能缓解压力仍需重日。锂电池的负极材料需求大增受益于新能源电动车销量的激增以及储能的需求,再加上各种造车新势力、互联网跨界造车的火热刺激,锂电池原辅材料企业不断扩产或新建规模随之而来,燃油
汽车加速电动化的低碳出行将成为新常态,这都为涉及电池板原装修辅建筑材料的单位供给了广袤专业市场三维空间和非常庞大的应用领域游戏场景。各类单位都还在增大负极产值。有以下几点表指出了负极产值增大单位。
新增负极产能统计
数据来源于各大新闻报道
07
在中国外负极原料的工业行业现状
在全.球的锂锂电负极村料分类新产品的结构中,纯天然石墨仍占用为核心地方,2020年,天然石墨需求占比达到了47.8%,人造石墨为44.8%;然而,早在2016年,中国的人造石墨就开始被大规模应用,市场占比超过了天然石墨,2020年人造石墨占比达到了77.7%。
从企业竞争格局来看,2019-2020年,在全球锂电池负极材料市场TOP9企业中,中国占据了7席,另外两席各用是俄罗斯的浦项物理和日本这个国家的日立化成,此外,头部的企业均是中国企业。2020年,全球锂电池负极材料排名前三的企业分别是璞泰来、贝特瑞和杉杉股份。
08
从专业多角度负极原料高技术分布不均
目前,全球锂电池负极材料第一大技术来源国为美国,美国锂电池负极材料专利申请量占全球锂电池负极材料专利总申请量的53.19%;其次是中国,中国锂电池负极材料专利申请量占全球锂电池负极材料专利总申请量的9.99%。日本和韩国排名第三和第四,中国、日本、韩国与排名第一的美国专利申请量差距较大。
全球负极材料技术专利分布占比(统计截止2021年10月)
从趋势上看,中国在专利申请上遥遥领先,美利坚、德国、西班牙锂离子电池箱负极素材专业注册量则呈现出“你追我赶”的趋势,三国每年度专利申请量差距不大。2020年,美国锂电池负极材料专利申请量为928项,日本锂电池负极材料专利申请量为224项,韩国锂电池负极材料专利申请量为529项。
09
技巧探讨火热
近年来锂电芯的行业对锂锂电芯容积需求分析一个劲增长,硅基负极涂料因具高克容积和低电极电位等优质,形成锂锂电芯下这一代负极涂料的潜力股。
然而硅基负极材料在充放电过程中,硅锂合金的生成与分解伴随着巨大的体积变化,最大膨胀可达320%,远远高于碳基电极材料(碳材料只有16%)。
剧烈的体积变化导致硅颗粒破裂粉化、负极活性物质从电极片上脱落以及因粉化和脱落引起固相电解质层(SEI膜)持续形成。因此高膨胀率是制约硅基负极锂电池发展的绊脚石。
数据来源于墨丘专利分析
近些年硅基负极用料探索探讨具体可包含两根系统,以纯硅用料应以体的改善探索探讨和以硅阳极非金属脱色物SiOx应以体的改善探索探讨,比效熟的改善大方向具体包涵奈米化、阳极脱色亚硅及碳包裹等三种方法的手段变成硅碳结合用料,故此扩大比热容反应对硅颗粒肥料及SEI膜损害。
国内当前在硅基负极材料领域能够实现量产的企业较少,贝特瑞具备先发优势,目前已经进入了
松下-
特斯拉的供应链,实现大批量供货,其他厂商大多尚处于研发或小批量量产阶段。