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中国硅碳负极材料产业化进行时

为什么是硅碳负极?

1980年索尼发明锂离子电池至今,提高电池密度一直的厂商不断努力的方向。在当前的锂电材料体系中,负极材料多采用石墨材料,而且已经逼近石墨的理论能量密度372mAh/g,所以从石墨负极材料角度去提升锂电池能量密度已经遇到瓶颈。与石墨相比,硅负极的理论能量密度为4200mAh/g,所以硅碳负极的应用,可以提升电池中活性物质含量,所以能大大提升单体电芯的容量。


什么是硅碳负极?

硅碳负极在锂电池应用,首先要解决硅的导电性问题,其实是充放电过程中的粉化问题。

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硅碳负极的制备(来源:电池联盟)

硅是半导体材料,为了利于锂离子在硅电极材料中的扩散,就需要提高硅的导电性能,目前选择较多的是碳材料。利用不同形态的碳材料(石墨烯、碳纳米管等)来复合硅,并进行改性处理,构件均匀的导电三维结构,形成稳定性高、导电性好的硅碳负极材料。


硅碳负极产业化进程

相比于石墨负极材料,硅碳负极材料在产业中应用案例还是比较小众。目前,国内大多数材料企业在硅基负极材料领域的应用还处于初级阶段。而一些日韩企业则已开始将硅负极材料应用于汽车动力电池中,并实现商品化。据行业媒体报道,日本松下已经将添加了10%的硅负极的动力电池用作特斯拉新一代车型Model 3;日本GS 汤浅公司已推出采用硅基负极材料的锂电池,并成功应用在了三菱汽车上;日立麦克赛尔则宣布已开发出可实现高电流容量硅负极锂电池。


国内负极龙头企业产业化初现

贝特瑞在硅碳负极材料方面处于国内领先地位,2013年就通过了三星公司的认证,并开始量产供货。贝特瑞惠州工厂已经具备1000吨/年的产能,另外1000吨/年产能的工厂正在建设,江西正拓也具备4000吨/年的产能。

公司

产能现状

未来规划

贝特瑞

2013年获三星认证,首次实现量产。惠州贝特瑞具备1000吨/年的产能。

1000吨/年的产能在建。

江西正拓

2017年实现量产,4000吨/年的产能。

--

杉杉股份

2017年完成中试。

2018年实现量产,达到2000吨/年的产能。

斯诺

2017年实现小规模供货。

2018年达到3000吨/年的产能,2019年达到10000吨/年的水平。

璞泰来

--

计划投资50亿元在江苏溧阳建隔膜、负极材料等项目,包括与中科院物理所合作量产硅碳负极材料项目。

龙头负极材料企业对硅碳负极材料的布局(资料来源:中国储能网)

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贝特瑞新型高容量Si基复合材料理化指标(资料来源:贝特瑞官网)


硅碳负极材料优质标的介绍

01

贝特瑞(835185):专注负极15年,市场占有率全球第一。

贝特瑞作为国内最大的负极材料生产企业,现阶段负极材料的产能达到 4 万吨/年,产品包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、碳酸锂等负极产品。在公司强化石墨材料市场影响力的同时,布局磷酸铁锂、多元复合三元材料以及NCA 正极材料等。

主要客户:三星、LG、日本松下、索尼、ATL、力神电池、比克电池、比亚迪、国轩高科。

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贝特瑞盈利预测与估值(资料来源:中信证券)

02

杉杉股份(600884):锂电材料全面覆盖,新能源布局不断完善。

杉杉股份负极材料子公司上海杉杉科技,是国内规模最大技术最强的人造石墨生产商,同时在全球也处于领先地位。2016 年实现超过2 万吨的负极材料销售规模,其中人造石墨材料近一半应用于动力电池领域。众所周知,当前动力锂电池对快速充放电性能的要求,使得人造石墨在动力电池领域有广泛应用,这对于杉杉股份销量规模的攀升和技术迭代有非常直接的推动作用。

主要客户:LG、索尼、CATL、力神电池、比克电池、比亚迪、哈光宇。

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杉杉股份盈利预测与估值(资料来源:中信证券)


03

璞泰来(603659):同时布局锂电设备材料,打通锂电池全产业链

国内负极材料龙头企业,人造石墨负极材料市场占有率国内第一,市场占有率22%;负极材料占有率15%,国内第三,江西紫宸是其下属子公司。通过收购隔膜和锂电设备公司,布局锂电池全产业链,构建产业协同优势。2017上半年负极材料产量1.2万吨,继续保持国内第一梯队。

主要客户:ATL、CATL、三星SDI、LGC、比亚迪、力神电池、中航锂电、珠海光宇。

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璞泰来盈利预测与估值(资料来源:中信证券)

04

聚能碳(836698):收益下游龙头客户,业绩稳定

公司2005年成立,2016年4月12日挂牌上市,主要从事改性人造石墨类锂电池负极材料和天然石墨类锂电池负极材料的生产和研发。2015年收购齐齐哈尔翔强公司,实现了改性加工工艺完全自主化。

主要客户:上海杉杉、宁波杉杉

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聚能碳盈利预测与估值(资料来源:中信证券)


未来市场空间及发展趋势

2017年,中国锂电池硅碳负极材料产量超1500吨,同比增长超过130%。其中前五企业(贝特瑞、杉杉、比亚迪、国轩高科、中科电气)占了90%的市场,从全年整体锂离子电池负极材料15万吨的产量看,硅碳负极材料仅占1%。随着中国锂电负极材料的高速发展,到2020年,按照15%的渗透率,硅碳负极材料市场需求量应该达到4万吨,有将近50亿元的市场规模。

如果新能源汽车行业持续景气,高能量密度负极材料的需求会继续快速增长,龙头企业将积极布局下游产业链,研发高新材料(硅碳负极),推动产业升级,同时扩大产业规模,抢占市场;另一方面,往产业链上游整合资源,例如贝特瑞涉足石墨原材料产业,2017年增持鸡西长源矿业65%的股份,保证上游原材料供应。预计未来2-3年,硅碳负极材料将开始放量,在硅碳研发占据优势的龙头企业将受益,强者恒强。

附件:负极材料相关企业汇总(资料来源:中国电池网)

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