锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大部分组成。
负极材料主要作用:在锂电池充电过程中,负极材料捕捉锂离子存储起来,并将能量存储在电池中。
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。
锂电池正极材料、负极材料、电解液、隔膜成本占比为40%、15%、15%、30%。
二. 负极材料分类负极材料主要分为碳材料、非碳材料:
(1)碳材料包括:石墨、硬碳、软碳。石墨类应用广泛,包括人造石墨、天然石墨。
人造石墨循环寿命优势突出,天然石墨价格优势突出。
(2)非碳材料包括:钛酸锂、硅基、钛基、锡基材料等。
硅基负极材料目前尚处于商业化初期,为未来发展方向。
三. 负极材料市场格局负极材料上游原材料包括:天然石墨原料为石墨矿石;人造石墨原料为针状焦、石油焦、沥青焦。
我国是负极材料主要产地,全球占比约90%。
国内负极行业集中度较高,前三为中国宝安(贝特瑞)、璞泰来、杉杉股份,其余厂商包括:翔丰华、科达制造、尚太科技、中科电气。
目前锂电池负极材料以人造石墨为主。
人造石墨的负极材料的理论容量为310-360mAh/g,随产业日趋成熟,已接近理论容量,提升空间较小。
而硅基负极材料理论克容量同石墨相比,接近其十倍。
负极材料克容量越高,电池整体质量则越低,相应的质量能量密度则越高;在此背景下,硅基负极材料成为各大负极厂商重点研究对象。
硅碳复合材料、SiO负极材料工艺相对成熟,综合电化学性能较优,是目前最为主流的硅基负极材料。
目前切入硅基材料产业的厂商有:
(1)石墨负极材料厂商:璞泰来、杉杉股份、中科电气、翔丰华。
(2)硅材料厂商:胜华新材、硅宝科技。
(3)硅粉供应商:多氟多、博迁新材。
胜华新材:主营碳酸酯类溶剂、锂盐、添加剂、硅基负极等锂电材料。公司硅基负极为硅氧碳材料,同时第四代硅基材料处于研发中,可应用于固态电池。
硅宝科技:有机硅新材料厂商,产品包括有机硅密封胶、硅烷偶联剂。公司已建成硅碳负极材料生产线,产能50吨/年。
多氟多:主营氟化物、电子化学品、锂电池及材料,六氟磷酸锂市占率全球第二;公司硅粉主要应用于硅碳负极材料,目前500吨产线在建。
博迁新材:主营电子专用高端金属粉体材料,产品包括镍粉、铜粉、银粉、合金粉等。公司纳米级硅粉应用于动力电池负极材料。