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负极材料行业深度:竞争格局、现状及趋势、产业链及相关公司深度梳理
受益于新能源汽车以及储能市场的快速发展,锂电池需求高涨。负极材料是锂离子电池的重要原材料之一。负极材料对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率以及低温放电性能具有影响较大的影响。其中,人造石墨负极因循环性能、安全性能相对占优,市占率逐年提高,长年占据主导地位,而硅基负极在充放电过程中的膨胀问题极为严重,需要通过改性以及预锂化手段予以缓解,暂时无法大规模商业化,是未来的重点发展方向。
下面我们将主要针对锂电池负极材料行业的现状及趋势、产业链及相关公司、市场规模及预测进行梳理,希望对大家了解锂电池负极材料行业有所启发。
一、行业概述
1、负极材料
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、电池外壳组成。负极材料是锂离子电池的重要原材料之一,对于锂离子电池起关键作用。在充电过程负极材料中不断地与锂离子发生反应,将锂离子“擒获并存储”起来,亦将外部的功以能量的形式存储在电池中。在电池的放电过程中,锂离子从负极转移到正极,电池对外做功。因此,锂离子与负极材料的可逆反应能力决定着锂离子电池的储能效应,锂离子电池性能的提高在一定程度上取决于对负极材料性能的改善。
负极材料在锂离子电池成本中占比小于15%。锂离子电池四大主材为正极材料、负极材料、电解液、隔膜,其成本占比分别约为40%、15%、15%、30%。
2、分类
锂电池负极材料主要分为碳材料和非碳材料。碳材料包括:石墨类、无定形碳等。目前锂离子电池中应用较多的是石墨类负极材料,比如人造石墨、天然石墨。非碳材料中主要包括:硅基负极材料、钛酸锂负极材料等。硅基负极材料中可以分为SiO负极材料、硅碳负极材料等。其他类型负极材料还包括钛酸锂、软碳、硬碳等,这些(钛酸锂、软/硬碳)也是钠离子电池的主要负极材料。
二、行业发展历程
2000年以前,日本企业垄断负极材料生产,主要应用材料先后从 Sony公司研发的石油针状焦、 HONDA公司研发的中间相碳微球发展到 三菱化学研发的改性天然石墨。2002年 贝特瑞成功打破日本垄断实现天然石墨国产化,并在后续发展中逐步实现人造石墨和硅基负极的研发和量产。2005年,由 日立化成公司和 JFE化学公司主导研发的人造石墨被上海杉杉成功国产化,人造石墨凭借较高性价比成为了当下主流材料。伴随着市场对需求的增长,硅基负极成为了负极材料未来的主要发展方向。