伴隨三元正極進(jìn)一步推廣，硅基負(fù)極市場(chǎng)空間廣闊在高能量密度發(fā)展的路徑之上，動(dòng)力電池正極采用高鎳三元材料，而負(fù)極則配合使用硅基負(fù)極材料。未來(lái) NCM811 和 NCA 成為動(dòng)力電池的主流市場(chǎng)。隨著硅基負(fù)極制備工藝及電池廠商對(duì)于高鎳體系掌握的逐步成熟，硅基負(fù)極未來(lái)將迎來(lái)較為廣闊的市場(chǎng)。

▌伴隨三元正極進(jìn)一步推廣，硅基負(fù)極市場(chǎng)空間廣闊

在新能源汽車追求高續(xù)航里程的迫切需求下，動(dòng)力電池也在積極尋找新型高能量密度材料。作為提升電池能量密度的兩大材料，正極和負(fù)極還有較大提升空間。

正極方面，目前三元材料是往高能量密度發(fā)展的最優(yōu)路徑之一。且從三元電池產(chǎn)量來(lái)看，三元的滲透率正在逐步的提高。

三元材料在動(dòng)力領(lǐng)域安全性逐步成熟，以及消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)于續(xù)航里程的需求提升，在能量密度上具有顯著優(yōu)勢(shì)的高鎳三元材料電池市場(chǎng)普遍看好，成為眾多動(dòng)力電池企業(yè)的研究熱點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)三元材料市場(chǎng)上較為主流的是NCM523(超過(guò)75%)和111(約15%)，更高一級(jí)的NCM622也開始在動(dòng)力電池領(lǐng)域批量應(yīng)用。

但是真正意義上的NCM811和NCA高鎳三元材料卻還處于試生產(chǎn)階段，離大批量生產(chǎn)應(yīng)用還需要一定的時(shí)間。從能量密度的提升方面，我們可以看到，高鎳和NCA有較為明顯的提升。

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隨著高鎳三元正極工藝的成熟和放量，下游新能源車對(duì)動(dòng)力電池能量密度要求的不斷提高，為了配合高容量的正極材料，硅基負(fù)極的需求也將水漲船高。

動(dòng)力電池正負(fù)極使用量大約為2:1，我們根據(jù)高鎳三元正極未來(lái)用量預(yù)期，推算出相應(yīng)年度硅基負(fù)極需求量。

硅基負(fù)極價(jià)格目前較高，在26萬(wàn)元/噸的水平，隨著制造工藝的成熟和技術(shù)的革新，加工成本必將逐漸下行，此外，隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，負(fù)極企業(yè)也可享受到規(guī)模化效應(yīng)帶來(lái)的成本節(jié)約。

所以我們預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年硅基負(fù)極價(jià)格將一路走低，并在2020年達(dá)到12萬(wàn)元/噸的單價(jià)。

由此可以推算出硅基負(fù)極的市場(chǎng)空間，我們認(rèn)為，市場(chǎng)空間將在2018年加速增長(zhǎng)，并在2020年到達(dá)17億元的規(guī)模。

▌?wù)咄苿?dòng)和消費(fèi)需求劍指動(dòng)力電池能量密度

新能源汽車產(chǎn)業(yè)在近年來(lái)發(fā)展迅速，行業(yè)在國(guó)家政策的鼓勵(lì)和支持下日漸成熟，尤其在2014、2015年，新能源汽車銷量增速均超過(guò)300%。

預(yù)計(jì)2017年，新能源汽車年度銷售量將超過(guò)70萬(wàn)臺(tái)。目前市場(chǎng)上的主流新能源乘用車?yán)m(xù)航里程大約200公里，不足燃油汽車的三分之一，這是掣肘新能源汽車大規(guī)模市場(chǎng)化的主要原因之一。

新能源汽車對(duì)輕量化有較高的要求，電池在一定重量的情況下，新能源汽車的續(xù)航能力主要取決于電池的能量密度，隨著消費(fèi)者對(duì)于新能源車?yán)m(xù)航里程的進(jìn)一步要求，動(dòng)力電池將逐步往高能量密度方向發(fā)展。

新能源汽車行業(yè)近年來(lái)的蓬勃發(fā)展離不開政策性的補(bǔ)貼和支持，從近年發(fā)布的政策和規(guī)劃來(lái)看，國(guó)家亦不斷鼓勵(lì)動(dòng)力電池往高能量密度發(fā)展。

根據(jù)2017年4月發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，鋰離子動(dòng)力電池能量密度需達(dá)到300Wh/kg以上;2025年，能量密度達(dá)到350Wh/kg以上。

鋰電池要達(dá)到此規(guī)劃中的能量密度，正極需要使用高克容量的811/NCA材料，同時(shí)負(fù)極也需要匹配高克容量的材料，顯然目前普遍使用的石墨負(fù)極(理論克容量372mAh/g)無(wú)法達(dá)到。

此外，將于2018年4月1日實(shí)行的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》對(duì)新能源汽車積分比例提出強(qiáng)制性要求。

新能源汽車積分的計(jì)算一方面由汽車的續(xù)航里程決定，另一方面對(duì)汽車百公里耗電量(由汽車質(zhì)量決定)設(shè)定不同標(biāo)準(zhǔn)，滿足條件二的新能源汽車，其可計(jì)算的新能源汽車積分是標(biāo)準(zhǔn)積分的1.2倍。而對(duì)于不滿足標(biāo)準(zhǔn)的新能源汽車，積分僅是標(biāo)準(zhǔn)積分的0.5倍。

由此可見，國(guó)家鼓勵(lì)新能源汽車往高續(xù)航、低耗電的方向發(fā)展，鼓勵(lì)汽車企業(yè)生產(chǎn)新能源汽車使用高能量密度的動(dòng)力電池。

▌硅基負(fù)極:產(chǎn)業(yè)未來(lái)爆發(fā)點(diǎn)

鋰電池的負(fù)極材料對(duì)于電池的安全性能，能量密度及循環(huán)壽命等技術(shù)指標(biāo)有重要的影響。

現(xiàn)有的負(fù)極材料分為碳材料和非碳材料，碳系負(fù)極材料主要包括人造石墨、天然石墨和中間相炭微球等;非碳材料負(fù)極主要包括鈦基材料和硅基材料。

目前，石墨負(fù)極材料(主要是天然石墨和人造石墨)憑借工藝成熟、成本較低和性能較好的優(yōu)勢(shì)占據(jù)90%的負(fù)極材料市場(chǎng)。

然而，石墨材料雖有高電導(dǎo)率和穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，但在能量密度方面的發(fā)展已接近其理論最大值(372mAh/g)。

隨著新能源汽車對(duì)續(xù)航能力要求不斷提高，電池負(fù)極材料也在向著高能量密度方向發(fā)展。

硅具有4200mAh/g的理論克容量，且地球儲(chǔ)量高，結(jié)合了碳材料高電導(dǎo)率、穩(wěn)定性及硅材料高容量?jī)?yōu)點(diǎn)的硅基材料(Si/C、SiO/C)有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

▌國(guó)內(nèi)外企業(yè)共同發(fā)力，開啟產(chǎn)業(yè)化之路

全球95%以上的負(fù)極材料銷量來(lái)自于中國(guó)和日本，兩國(guó)在石墨負(fù)極材料領(lǐng)域各有優(yōu)勢(shì)，日本在技術(shù)水平方面處于領(lǐng)先地位，而中國(guó)擁有豐富石墨礦產(chǎn)資源，具有成本優(yōu)勢(shì)。但在硅碳負(fù)極領(lǐng)域，無(wú)論是材料的生產(chǎn)還是應(yīng)用，國(guó)內(nèi)發(fā)展與國(guó)外還有一段距離。

在國(guó)外，日立化成是全球最大的硅碳負(fù)極供應(yīng)商，特斯拉使用的硅碳就是其供應(yīng)。另外日本信越、吳宇化學(xué)、美國(guó)安普瑞斯等也可提供硅碳負(fù)極產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)，已有多個(gè)企業(yè)布局硅碳負(fù)極材料，但由于硅碳負(fù)極技術(shù)壁壘高，至今為止只有貝特瑞和上海杉杉實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

其他負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)和電池廠商如江西紫宸、國(guó)軒高科、中科星城等正在不斷的對(duì)硅基負(fù)極材料進(jìn)行研究投入，預(yù)計(jì)未來(lái)兩年將迎來(lái)硅碳負(fù)極應(yīng)用的爆發(fā)期。

另一個(gè)制約硅碳石墨大批量使用的原因是電池企業(yè)本身的技術(shù)工藝還不夠成熟。當(dāng)然也有少部分的企業(yè)已經(jīng)取得了一定的技術(shù)突破。

國(guó)外，2012年，日本松下就已經(jīng)將硅碳負(fù)極材料應(yīng)用于最新的NCA18650C型號(hào)電池，容量高達(dá)4000mAh，并于2013年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

2015年，日立集團(tuán)旗下的Maxell公司已經(jīng)開發(fā)出以“SiO-C”為負(fù)極材料的新式鋰電池，并成功地應(yīng)用到智能手機(jī)商業(yè)化產(chǎn)品中。

今年，特斯拉通過(guò)在人造石墨中加入10%的硅基材料作為動(dòng)力電池負(fù)極(負(fù)極克容量達(dá)到550mAh/g以上，電池能量密度可達(dá)300wh/kg)成功運(yùn)用于Model3，開啟硅碳負(fù)極材料運(yùn)用于動(dòng)力電池的里程碑。