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锂电池硅负极深度:CVD硅碳重塑产业链,迈向动力场景0-1
国金证券·2025-04-14 19:35

报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 CVD 硅碳工艺的出现大幅提速硅负极的产业化,25 年硅负极预计在手机领域扩大渗透,也有望在动力场景实现 0 - 1,建议关注硅负极放量背景下,新工艺带来的产业链增量环节投资机会 [2] 根据相关目录分别进行总结 硅负极:消费场景现行落地,动力迈向 0 - 1 - CVD 硅碳工艺大幅提速硅负极的产业化:负极材料影响电池容量等性能,在动力电池成本中占比约 10%;石墨负极能量密度提升空间有限,硅基负极前景大且可搭配任意正极材料;硅基负极易膨胀,硅氧、硅碳是主流路线;硅氧通过预镁/预锂化提升首效但成本增加,硅碳的 CVD 法优势明显;新型 CVD 硅碳成为行业主流,预计 2030 年市场占比超 75% [13][15][18][21][23] - 格局:工艺迭代重塑格局,天目先导、兰溪致德等进度领先:CVD 工艺与传统石墨生产工艺不同,负极新玩家有进场机会;贝特瑞在硅基负极份额领先,天目先导、兰溪致德等 CVD 硅碳进展较快 [26][29] - 成本:中期向石墨负极靠近,多孔碳、设备仍有较大降本空间:当前 CVD 硅碳价格高,成本构成中多孔碳、硅烷气、设备占比高;多孔碳降本空间大,硅烷气价格已下降,设备瓶颈制约降本;假设条件下,CVD 硅碳负极成本有望中期降至 15 - 20 万/吨,向石墨负极靠拢 [32][33][34] - 市场:百亿级市场,消费场景先落地,长期主要看车端、固态/半固态电池:硅负极不同掺硅量适应不同场景;手机 25 年迈向 7000mAh 时代,硅负极扩大渗透;可穿戴设备中硅负极解决 AI 眼镜续航痛点;电动工具中硅基负极应用成熟;电车有望 0 - 1 放量,先拓展高端车场景;固态/半固态电池中硅碳应用确定性强,掺硅量高;预计 2028 年全球硅负极需求 4.5 万吨,对应市场 135 亿元 [38][41][44][46][47][49] 产业链:多孔碳分路线迭代,硅烷市场大幅扩容 - 多孔碳:多路线并行,产业化实现 0 - 1:多孔碳在硅碳负极中作骨架材料,控制硅体积膨胀和降低副反应;对多孔碳有孔结构设计、导电性、机械强度与形貌稳定性、低成本与规模化生产四大要求;树脂/生物质路线为主流,树脂路线降本,生物质路线提升性能;造孔工艺中物理活化法、CVD 法应用多;伴随 CVD 硅碳应用,多孔碳规模化放量在即,全球龙头为可乐丽,国内代表企业有圣泉股份、元力股份等 [54][55][59][62][64][65] - 硅烷:硅负极有望大幅扩容硅烷市场:硅烷是 CVD 工艺中硅元素唯一来源,纯度决定性能;预计 28 年硅基负极对应硅烷气需求约 1.9 万吨,市场大幅扩容;外资巨头起步早,国产替代持续进行 [66][67][68][70] - 设备:预计流化床成主导,向大型化迭代:流化床与回转窑为常见方案,流化床传质传热效率高、温度均匀、可连续化生产、适配多孔碳特性,预计未来成主导 [71] - 粘结剂&导电剂:PAA、CNT 打开新应用场景:粘结剂控制硅负极体积膨胀,PAA 性能优,国内茵地乐份额领先;导电剂确保硅负极导电性,加入单臂碳纳米管改善循环性,国内天奈科技布局领先 [5] 投资建议 建议关注硅负极企业及上游的多孔碳、硅烷气、粘结剂、导电剂等环节,还提及璞泰来、贝特瑞、元力股份、圣泉集团、硅烷科技等企业情况 [6]