高工產研鋰電研究所(GGII)數據顯示,2023年中國硅基復合材料出貨1.9萬噸,預計2030年出貨量將超30萬噸,年均復合增長率超50%,未來3~5年內出貨規模提升主要靠大圓柱電池帶動,中長期主要受固態電池帶動。
硅基高容量電池的主要應用場景有:1)電動工具及其他小圓柱(如高端鋰電輕型車、高端掃地機器人等);2)動力鋰電池,如智己汽車、廣汽埃安等;3)3C數碼鋰電池,如小米手機、榮耀手機等。4)出口給日韓電池企業。
2021-2030年中國鋰電硅基復合材料出貨量及預測(萬噸)
備注:1)統計口徑為復合后的量;2)目前硅復合材料的產業化一般采用與石墨材料復合的形式;數據來源:高工產研鋰電研究所,2023年7月新型硅碳材料在電池的首效、容量、循環、膨脹等均領先于傳統硅碳和硅氧材料,是硅基負極材料的“革命性技術產品”。新型硅碳負極行業目前仍處產業化發展初期,但賽道已顯擁擠。據GGII不完全統計,國內已超30家企業布局新型硅碳負極技術(但目前沒有一家企業能夠實現百噸級產能),技術突破后的工程化放大應用突破是關鍵,接下來的3~5年將致力解決如何實現大規模連續化生產的問題,GGII認為超30家的企業中將只會有3~5家企業能突破取得成功。新型硅碳預計大規模量產后成本僅高于傳統硅碳和一代硅氧,因此GGII認為,2030年新型硅碳市場占比有望超75%,成為市場主流。而傳統硅碳和一代硅氧憑借性價比優勢,占據一定性價比市場。但目前新型硅碳仍存在成本較高、良率較低(僅50~60%)、無法大規模量產(行業還在做20公斤級設備,到百噸級設備配套產業鏈斷層)和產品一致性難控制(受孔隙率、多批次生產等影響)的問題亟待解決。
硅基技術路線性能參數對比分析
備注:1)為復合后性能;2)極片膨脹數據出自電池廠測試,為450mAh/g的復合產品資料來源:高工產研鋰電研究所(GGII),2023年7月半固態鋰電池為實現較低的成本和快速產業化,其主流材料體系基本與液態鋰電池相同,但由于主打高性能市場,因此主要采用高性能的負極材料,如高容量、高倍率、長循環的人造石墨,或采用更高容量的硅基負極材料,因此半固態鋰電池的產業發展將利好硅基負極。
為更好地研究我國硅基負極材料市場發展狀況,高工產研鋰電研究所(GGII)通過對國內主要負極材料廠家、硅基負極廠家、電池企業調查,收集大量一手資料后,完成本報告編寫。本報告對中國鋰電硅基負極行業下游需求、市場特點、主要產品、企業出貨量、發展規劃及重點企業等進行較為詳細研究和分析。