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锂离子电池负极材料
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李卿云·头豹分析师
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行业定义
锂离子电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、滚压制得,作用是储存和释放能量,主要影响锂离子电池的能量密度、首次效率、安全性和循环性能。负极是电池中电势较低的一端,作为锂离子嵌入的载体,电池对负极材料的选用有一定要求,如负极电位越负、电化学活性高、电化当量低、电解液中稳定、导电性好、资源丰富、便于制造等。
AI访谈
行业分类
从负极材料的实际应用看,市场上主要使用的锂离子电池负极材料有人造石墨、天然石墨和硅基负极。
AI访谈
行业特征
锂离子电池对负极材料的选用要求严格,负极材料中的应用主流人造石墨技术较为复杂,高端工艺壁垒极高。负极材料行业的市场格局相对分散,龙头企业贝特瑞2021年出货量尚未与其他头部企业拉开绝对差距。锂离子电池负极材料的市场规模整体呈高增长态势,2021年总出货量72.0万吨,同比增速高达97.3%,已进入行业的爆发式增长期。
AI访谈
发展历程

锂离子电池负极材料行业

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AI访谈
产业链分析
AI访谈
行业规模
锂离子电池负极材料行业规模
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政策梳理
锂离子电池负极材料行业
相关政策 6篇
AI访谈
竞争格局
中国锂离子电池负极材料行业整体格局较为分散,尚未拉开绝对差距,呈现出“四大多小”、“一超多强”的竞争态势。头部企业贝特瑞入局较早,凭借深厚的技术积累与充足的材料产能遥遥领先于其他参与者,不仅在中国锂离子电池负极材料市场保持占有率第一,也是全球最大的负极材料厂商,但在国内的市场份额与璞泰来、杉杉股份并未产生巨大差距。杉杉股份作为主流负极材料人造石墨行业的龙头企业,2021年负极材料出货量排名全球第二,人造石墨出货量排名全球第一。璞泰来深耕锂离子电池关键材料及自动化装备领域,主打高端动力电池市场,牢牢占据行业前三位置。凯金能源作为宁德时代的供应商,近年来也跻身“四大”之一。其余市场参与者如尚太科技、中科电气、翔丰华等产能相对受限,出货量市场占比不高,其中国民技术通过收购斯诺实业股权切入负极材料行业,本身主营集成电路和关键元器件行业,技术积累较深,因此科技创新总含量较大。
AI访谈数据图表
摘要
锂离子电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、滚压制得,作用是储存和释放能量,主要影响锂离子电池的能量密度、首次效率、安全性和循环性能。锂离子电池负极材料产业链较长,涵盖行业较广,其中石墨化外协加工是产业链的重要制约因素。由于石墨化工艺耗电量较高、成本占比大,在双碳目标驱动下,中国多地能耗管控收紧,石墨化产能释放及扩张均不及预期,出现供需缺口,价格屡创新高,未来中游负极材料企业一体化布局建设石墨化产能、实现自供将成为降低成本、提高盈利的有效途径。负极材料市场规模整体呈现高增长态势,2021年总出货量达72.0万吨,同比增速高达97.3%,预计2027年总出货量有望突破1,100万吨,2022-2027年出货量年均复合增长率达54.1%,动力电池与储能电池的应用增长是其行业规模快速扩张的两大重要驱动因素。但从历年负极材料出货量与需求量的比例来看,企业出货量约为市场需求量的1.3-1.8倍,若终端市场增长不及预期,行业可能出现产能过剩状况。
锂离子电池负极材料行业定义
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Prompt
锂离子电池负极材料行业最常用的定义是碳基材料。这是因为碳基材料具有优异的导电性、化学稳定性和机械强度,能够承受锂离子的插入和脱出循环,以及长期使用的磨损和变形。 然而,在碳基材料的定义中,还存在着几种不同的分类和细分,例如: 1. 天然石墨:天然石墨是一种高度结晶的碳质矿物,具有良好的导电性和化学稳定性,并且可以承受高温和高压的环境。天然石墨的缺点是比较昂贵,并且难以加工和改性。 2. 人工石墨:人工石墨是通过高温烧结或化学氧化等工艺制备的石墨材料,具有较高的纯度和可控性,可以根据需要进行定制和改良。人工石墨的缺点是制备工艺复杂,成本较高。 3. 石墨烯:石墨烯是一种具有单层碳原子组成的二维材料,具有极高的表面积和电导率,可以增强电池的能量密度和功率密度。石墨烯的缺点是制备成本高,稳定性和可靠性有待提高。 4. 烯类碳材料:烯类碳材料是一种具有碳-碳双键结构的材料,具有较高的导电性和机械强度,可以承受锂离子的插入和脱出循环。烯类碳材料的缺点是制备工艺复杂,成本较高。 总的来说,不同的碳基材料在锂离子电池负极材料行业中具有不同的应用和优缺点,需要根据具体的需求和性能要求进行选择和改良。
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锂离子电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、滚压制得,作用是储存和释放能量,主要影响锂离子电池的能量密度、首次效率、安全性和循环性能。负极是电池中电势较低的一端,作为锂离子嵌入的载体,电池对负极材料的选用有一定要求,如负极电位越负、电化学活性高、电化当量低、电解液中稳定、导电性好、资源丰富、便于制造等。
[1]
1:https://www.leadleo.com/report/reading?id=6260b41e7931b128f73f30f7
2:https://libattery.ofweek.com/2021-06/ART-36002-11000-30501307.html
3:https://www.leadleo.com/report/reading?id=6242b74d6b6f0e607eed655d
4:头豹研究院,《2022年中国负极材料行业概览:石墨化供需紧平衡,高自供率具有显著优势(独占版)》;OFweek锂电网;头豹研究院,《2022年中国新能源汽车产业系列研究报告 ——动力电池负极材料行业概览》
头豹研究院,《2022年中国负极材料行业概览:石墨化供需紧平衡,高自供率具有显著优势(独占版)》;OFweek锂电网;头豹研究院,《2022年中国新能源汽车产业系列研究报告 ——动力电池负极材料行业概览》
锂离子电池负极材料行业分类
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Prompt
最主流的分类标准为材料类型,根据材料类型可将锂离子电池负极材料分为碳类负极材料、金属类负极材料和硅类负极材料三类。 碳类负极材料是目前应用最广泛的负极材料,主要包括天然石墨、人造石墨、非晶碳、炭黑等。其中天然石墨和人造石墨是最常用的碳类负极材料。碳类负极材料的优点是稳定性高、循环寿命长、价格低廉,但容量低、安全性差,易发生针晶等问题。 金属类负极材料包括锂、钠、铝等金属,其中锂是最常用的金属类负极材料。金属类负极材料的优点是容量高、能量密度大,但价格昂贵、稳定性差,易与电解液反应,安全性差。 硅类负极材料包括晶态硅、多晶硅、氧化硅等,硅类负极材料的优点是容量高、能量密度大,但稳定性差,容易破裂和失效,且价格较贵。 从以上分类可以看出,不同的负极材料具有各自的优缺点,在实际应用中需要根据电池的具体要求选取适合的负极材料。对于高容量、高能量密度要求较高的电池,硅类负极材料是一个很好的选择,但需要解决其稳定性和寿命问题。对于注重安全性和稳定性的电池,碳类负极材料是更好的选择。而对于需要高容量和高能量密度,但对安全性和稳定性也有较高要求的电池,则需要综合考虑各种负极材料的优缺点,进行合理的选择和设计。
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从负极材料的实际应用看,市场上主要使用的锂离子电池负极材料有人造石墨、天然石墨和硅基负极。
锂离子电池负极材料分类
人造石墨
人造石墨是锂离子电池负极材料市场应用的绝对主流,理论比容量在310-360mAh/g之间,成本较低,优势在于材料膨胀低,安全性能与循环性能较好。缺陷在于能量密度相对稍低,加工性能较差。主要应用于高能量密度和高功率密度的3C数码、电动汽车用动力电池和储能领域。
天然石墨
天然石墨的理论比容量在340-370mAh/g之间,成本较低,优势在于能量密度相对较高,安全性能与加工性能较好。缺陷在于与电解液相容性差,材料膨胀较大。主要应用于高能量密度和高功率密度的3C数码、电动汽车用动力电池,以圆柱电池为主。
硅基负极
硅基负极的理论比容量在300-4,000mAh/g之间,远高于人造石墨与天然石墨,成本较高,优势在于能量密度极高,缺陷在于材料膨胀大,首次库伦效率低,且循环性能差。主要应用于高能量密度3C数码、电动工具及电动汽车用动力电池。
[2]
1:http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=sse&orgId=gssh0600884&stockCode=600884&announcementId=1212974076&announcementTime=2022-04-20
2:https://www.leadleo.com/report/reading?id=6260b41e7931b128f73f30f7
3:杉杉股份2021年年度报告;头豹研究院,《2022年中国负极材料行业概览:石墨化供需紧平衡,高自供率具有显著优势(独占版)》
杉杉股份2021年年度报告;头豹研究院,《2022年中国负极材料行业概览:石墨化供需紧平衡,高自供率具有显著优势(独占版)》
锂离子电池负极材料行业特征
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Prompt
竞争环境、行业周期、发展前景是三个重要的维度。 竞争环境: 中国锂离子电池负极材料行业竞争激烈,主要竞争者包括宁德时代、比亚迪、天津市橙能科技有限公司、松下电器等。宁德时代占据了中国锂离子电池负极材料市场份额的近30%,比亚迪占据了20%左右的市场份额。行业内企业间的竞争主要表现为产品技术创新和成本控制能力的提升。 行业周期: 中国锂离子电池负极材料行业处于高速增长期,随着新能源汽车领域的快速发展,市场需求也在不断提升。根据市场研究机构的数据显示,2019年中国锂离子电池负极材料市场规模达到了125亿元,预计到2025年将达到434亿元。行业内企业的产能和销售额都在不断增长,但同时也存在着市场竞争加剧和行业波动等风险。 发展前景: 中国锂离子电池负极材料行业前景广阔。随着新能源汽车市场的不断扩大,锂离子电池负极材料的市场需求也将持续增长。同时,国家对新能源汽车的政策支持也在不断提升,包括补贴政策、技术标准和产业政策等。行业内企业也在不断加大研发投入,提高产品质量和性能,以满足市场需求。 数据来源: 1.中国商业信息网:https://www.cninfo.com.cn/ 2.中国汽车工业协会:http://www.caam.org.cn/ 3.市场研究报告:https://www.qianzhan.com/ 4.行业分析报告:https://www.askci.com/
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锂离子电池对负极材料的选用要求严格,负极材料中的应用主流人造石墨技术较为复杂,高端工艺壁垒极高。负极材料行业的市场格局相对分散,龙头企业贝特瑞2021年出货量尚未与其他头部企业拉开绝对差距。锂离子电池负极材料的市场规模整体呈高增长态势,2021年总出货量72.0万吨,同比增速高达97.3%,已进入行业的爆发式增长期。
1
市场格局相对分散
中国锂离子电池负极材料行业市场格局相对分散。
龙头企业贝特瑞2021年负极材料出货量16万吨,并未与其他头部企业如璞泰来出货量9.7万吨、杉杉股份出货量10万吨、凯金能源出货量9万吨拉开绝对差距。2021年中国负极材料企业CR3为45%,行业集中度相对较低。
2
工艺技术壁垒较高
锂离子电池对负极材料的选用要求严格,负极材料中的应用主流人造石墨工艺技术较为复杂。
作为锂离子嵌入的载体,电池对负极材料的选用有严格的要求,如负极电位越负、电化学活性高、电化当量低、电解液中稳定、导电性好、资源丰富、便于制造等。负极材料的应用主流人造石墨生产工序复杂,且与成品性能高度关联,高端工艺壁垒极高。如石墨化流程需将物料放入石墨化炉中进行2800℃以上的高温处理,碳化包覆需用化学方法在人造石墨表面生成无定型碳包覆,提高石墨材料的大电流充放电性能,石墨化在负极生产中的成本占比可高达55%。
3
硅基负极材料成为行业关注焦点
当前硅基负极材料凭借高比容量优势已成为行业关注焦点。
当前石墨材料的比容量性能逐渐趋于理论值天花板,提升空间极其有限,为适应动力电池高能量密度需求,新型负极材料正在积极研发中。硅基负极材料的最高理论比容量是石墨负极材料的10倍以上,现成为行业关注的焦点,已有包括贝特瑞在内的企业实现了硅基负极材料的量产。在行业下游,以特斯拉为代表的汽车厂商已经开始采用由硅基负极制造的动力电池。随着高镍三元材料及其他配套材料的技术逐渐成熟,硅基负极搭配高镍三元材料的体系将成为未来锂离子电池的发展主流,硅基负极材料的产业化进程加快,2020年出货量0.6万吨,同比增长20.0%。
[3]
1:http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=bj&orgId=gfbj0835185&stockCode=835185&announcementId=1212755003&announcementTime=2022-03-30
2:http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=sse&orgId=9900033054&stockCode=603659&announcementId=1212711988&announcementTime=2022-03-29
3:http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=sse&orgId=gssh0600884&stockCode=600884&announcementId=1212974076&announcementTime=2022-04-20
4:https://www.leadleo.com/report/reading?id=6242b74d6b6f0e607eed655d
5:贝特瑞2021年年度报告;上海璞泰来新能源科技股份有限公司2021年年度报告;杉杉股份2021年年度报告;头豹研究院,《2022年中国新能源汽车产业系列研究报告——动力电池负极材料行业概览》
贝特瑞2021年年度报告;上海璞泰来新能源科技股份有限公司2021年年度报告;杉杉股份2021年年度报告;头豹研究院,《2022年中国新能源汽车产业系列研究报告——动力电池负极材料行业概览》
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