新一代硅碳负极开始规模应用.docx

正文目录

一、下游正在开启商业化应用 4

1、手机、车端开始扩大应用，低空领域需求迫切 4

2、硅碳负极适配不同的材料体系 4

二、新一代硅碳技术路线趋于明确 6

1、CVD硅碳负极解决了膨胀力问题，成本更低 6

2、CVD硅碳负极或成为发展主流 7

三、硅碳负极已具备规模化应用基础，产业链仍有部分卡点 9

1、硅碳负极从小批量逐步进入量产化阶段，技术仍有改善空间 9

多孔碳基底：多孔碳骨架对硅碳负极性能起关键作用 9

纳米硅沉积：一致性、扩大规模是难点 10

硅烷：长期供需可能偏紧，运输管控严格 10

2、硅基负极使用比例提升有望带动粘结剂PAA的推广 11

3、原材料价格有所降低，成本下降还有空间 12

4、预计未来几年硅碳负极需求将达万吨级别 13

投资建议 14

风险提示 14

相关报告 14

图表目录

图1：智己汽车使用硅碳负极 5

图2：一加冰川电池使用硅碳负极 5

图3：真我联合宁德新能源发布聚能电池 5

图4：小米金沙江电池 5

图5：硅负极失效机理1：膨胀导致活性物质接触变差 7

图6：硅负极失效机理2：反复破碎消耗锂源形成SEI膜 7

图7：硅基负极不同合成路径 7

图8：硅基负极发展历程 8

图9：多孔碳骨架示意图 11

图10：回转窑工艺流程图 11

图11：CVD流化床工艺路线 11

图12：纽姆特流化床 11

图13：PAA黏结剂与活性材料间的作用机理图 12

图14：PAA黏结剂解决活性材料体积变化的模型图 12

图15：高端石墨价格、硅碳负极原材料成本对比（单位：万元/吨） 13

图16：人造石墨价格（单位：万元/吨） 13

表1：手机电池硅碳负极使用情况 4

表2：不同类型负极材料性能对比 6

表3：常规硅碳负极与新一代硅碳负极对比 7

表4：上市公司硅碳负极进展 8

表5：不同前驱体多孔碳优缺点 11

表6：主流负极粘结剂性能介绍与对比 12

表7：硅碳负极产业链各环节空间测算 13

一、下游正在开启商业化应用

1、手机、车端开始扩大应用，低空领域需求迫切

消费电池方面，2024年下半年以来，多家手机企业发布搭载硅碳负极的机型，在保证快充性能的同时，能量密度进一步提升，目前应用主要集中于中高端机型。

动力电池方面，逐渐从硅氧负极向硅碳负极切换。早在2017年，特斯拉便在圆柱电池上使用了硅氧负极，未来在新一代4680电池上有望使用硅碳负极。2022年广汽埃安发布了搭载海绵硅负极电池、续航1000公里的AIONLXPLUS车型。奔驰

计划将于2024年底推出采用负极硅基锂电池的EQG车型，2025年推出G-Class车型。2024年，上汽智己L6发布，使用半固态电池，搭载新一代高比能复合硅碳负极，续航突破1000km。

2、硅碳负极适配不同的材料体系

目前针对300Wh/kg以上的高能量密度锂电池，行业普遍采用硅基材料作为负极，在固态电池上也作为过渡到锂金属负极之前的材料来应用。当下新一代硅碳负极循环寿命约1500次，首效性能也得到改善，已逐渐满足动力电池和消费电池的使用标准。由于循环和压实性能更加适配，硅碳负极在钴酸锂正极和高镍正极中应用更加迅速，随着性能的持续改善，后续有望向磷酸铁锂电池进军。

动力电池：适配高镍三元体系，在磷酸铁锂体系中应用仍需改善性能。三元电池寿命较低，更加适配现阶段硅碳负极，同时目前三元主要应用于长续航高配版本车型，部分车型已达1000km以上续航，电池重量/体积能量密度影响较大。磷酸铁锂循

环寿命较长，硅碳负极相比磷酸铁锂-石墨体系有所打折扣，同时其下游应用领域往往对成本更加敏感，目前硅碳负极价格仍然相对较高，后续随着性能和成本的改善，磷酸铁锂体系是个重要增长点。

消费电池：适配钴酸锂正极，追求体积/重量能量密度。消费电池对成本敏感度较低，硅碳负极搭配钴酸锂1500次循环寿命已能满足要求，随着手机机身越来越轻薄，电池的体积能量密度是应用的首要考虑点，近期发布的华为MateXT折叠屏

手机电池厚度仅1.9mm，硅碳负极对其能量密度贡献较大。

消费无人机方面，重量对续航影响较大，高能量密度电池对其也有很强的吸引力。目前采用硅碳负极的电池大多能达300Wh/kg以上能量密度，是无人机电池应用的重要方向。

品牌电池名称电池容量(mAh)

品牌

电池名称

电池容量

(mAh)

能量密度

(Wh/L)

技术特点

应用型号

荣耀

青海湖硅

碳负极电

5450

/

多孔碳骨架与纳米硅原位气相沉积技术，负极

能量密度较普通石墨负极提高16%。

荣耀Magic5Pro、荣耀