电力设备与新能源行业专题研究：硅基负极材料应用有望加速

硅基负极是未来发展方向。随着新能源汽车的蓬勃发展，核心部件动力电池对高能量密度的需求越来越高。近年来电池能量密度的提升主要靠电池结构创新，但在当前电池生产工艺下，通过结构创新难以进一步提升能量密度。材料体系的升级未来仍有较大空间。正极比容量不断提升对负极比容量提出了更高的要求，硅基负极相比石墨负极具有更高的比容量，有望成为理想的下一代负极。
硅碳负极和硅氧负极是硅基负极的主要技术路线。体积膨胀率高和导电率差的本征缺陷限制了硅基负极的商业化应用，为此需要从抑制体膨胀、稳定SEI膜、增强导电性三方面综合考虑来提升硅基负极性能。硅碳负极和硅氧负极结合了碳材料的高导电率、稳定性及硅材料的高容量且工艺相对成熟，成为硅基负极的主要技术路线。
动力接棒消费，硅基负极未来市场空间巨大。硅基负极最早应用于电动工具和消费领域，根据GGII统计，我国硅基负极出货量由2015年的0.03万吨增长至2020年的0.6万吨，年复合增速达到了82%。近年特斯拉、蔚来、广汽、奔驰等都表示最新车型使用含硅电池，动力电池的需求爆发将逐渐打开硅基负极的市场空间。我们预计硅基负极材料比例将逐年提升，2025年将达23.1万吨。
4680大圆柱和快充技术有望加速硅基负极的应用。4680大圆柱电池的封装形式对硅基负极的体积膨胀容忍度更高，随着特斯拉、宝马、保时捷等车企对大圆柱电池的市场需求增长，将有效帮助硅基负极的普及。电池无热扩散技术可以带动高镍、快充等电池的应用加速，高倍率充放电下石墨负极容易析锂，影响电池安全，掺硅的石墨负极可以有效改善析锂问题，提高倍率性能。
负极企业纷纷布局硅基材料，杉杉股份硅氧负极优势明显。国内负极龙头杉杉股份和贝特瑞在硅基负极布局较早，产品最为成熟，且已实现并批量出货。此外，石大胜华，硅宝科技、杰瑞股份等公司扩产力度也较大。杉杉股份已经完成第二代硅氧产品的量产，率先实现在消费和电动工具领域的规模化应用，动力领域已通过了全球优质动力客户的产品认证，有望迎来规模放量。
风险因素：疫情导致产业链需求不及预期风险；技术路线变化风险；原材料价格波动风险；市场竞争加剧风险等。

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