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乐鱼体育app:锂电池负极大趋势:厂家自建石墨化产能硅基有望成为新一代负极材
来源:乐鱼体育app官网 作者:乐鱼体育app官网下载 更新于:2022-07-11 06:29:46 阅读: 4

  6月28日,杉杉股份(600884.SH)发布对投资公告,拟投资50亿元建设年产4万吨锂离子电池硅基负极材料一体化基地项目。6月23日,贝特瑞(835185.BJ)也发布了2022年度向特定对象发行股票募集说明书(以下简称“募集说明书”),拟募资50亿元用于4万吨硅基负极材料扩建项目、5万吨高端石墨负极材料综合配套项目、20万吨锂电池负极材料一体化基地项目等。

  7月7日,贝特瑞董事会秘书办人士对记者表示,目前市场上的电池负极材料比较紧缺,从去年到今年上半年一直都处于供不应求的状况。贝特瑞和杉杉股份是国内最大的两家锂电池负极材料生产商,两家公司在2021年全球负极材料市场占有率分别达到了19%和11%。

  贝特瑞在募集说明书中表示,在下游新能源市场需求的推动下,锂电负极材料全行业及公司的负极材料业务均存在较大的产能缺口,面临产能瓶颈。该公司负极材料业务自2020年四季度以来就存在着产能不足的情形,预计未来随着下游电动车的渗透率的持续提升,行业产能缺口将进一步扩大。

  根据鑫椤资讯数据,2021年全球锂电池负极材料出货量达到88.27万吨,同比增长63%;其中,中国企业共实现出货81.59万吨,同比增长76%。杉杉股份在年报中表示,2021年国内负极材料不仅产量增长明显,价格也出现上涨,主要是石墨化供应不足造成供需失衡,石墨化价格大幅上涨并传导到负极材料成品端。

  7月7日,杉杉股份董事会秘书办人士亦告诉记者,该公司目前正布局的硅基负极材料比传统的石墨基材料有更大的能量密度。锂电池由正极、负极等材料组成。充电时,锂离子从正极流向负极;放电时,锂离子从负极流向正极。因此,锂电池的能量密度由正极和负极材料共同决定。

  “受益于下游电动汽车、储能市场、电动工具等多领域对锂电池的旺盛需求,负极材料未来将持续高增长,但负极材料产业在2022年上半年仍将继续面临石墨化供应紧张且价格保持高位、原材料供应趋紧和价格上涨的问题。”杉杉股份表示。

  贝特瑞亦在募集说明书中表示,目前石墨基负极材料的能量密度已经趋于理论极值,而硅基材料由于具有更高的能量密度,有望成为下一代负极材料研发的主流方向。

  在锂电池负极材料持续供不应求的背景下,相关厂商今年以来都有扩产计划。上述贝特瑞人士告诉记者,该公司去年生产了大约17万吨负极材料。截止目前,贝特瑞的年产能达到了26万吨。而杉杉股份人士亦向记者表示,该公司去年负极材料的产量大概是10万吨,今年的产能预计达到18万吨到20万吨。

  贝特瑞在募集说明书中介绍称,负极材料主要分为天然石墨负极、人造石墨负极和新型负极材料。在目前的新能源动力电池中,人造石墨负极材料占据主导地位。相比天然石墨负极材料,人造石墨负极材料的膨胀低、循环性能好。(锂电池在使用过程中,电极经过高温存储和循环,容易发生膨胀。)

  7月1日,国联证券分析师贺朝晖在研究报告中认为,负极材料在电池中作为锂离子和电子的载体,起着能量的储存与释放的重要作用,直接影响电池的能量密度、循环寿命、安全性、快充能力等性能。由于人造石墨更契合动力电池和储能电池的需求,其出货量占比持续提升至84%,而天然石墨市场份额下降至14%。

  在人造石墨的生产中,关键的一道工序是石墨化加工。杉杉股份人士向记者表示,从去年以来,人造石墨的生产成本变高,主要是因为石墨化的耗能比较大。根据百川盈孚的数据,从去年年初到今年6月份,国内石墨化加工费的市场均价上升了86%。

  贝特瑞在募集说明书中亦表示,在人造石墨负极材料生产过程中,由于石墨化与前后端工序较为独立,且石墨化工序耗时时间长、设备投资大,因此在过去一段时间行业内较多采用外协加工方式。2021年,在“能耗双控”的影响下,石墨化加工成本大幅提升,负极材料行业普遍面临降本的压力,负极材料行业头部厂商纷纷通过自建或合作的方式布局石墨化产能,石墨化工序成为生产成本控制的突破点。

  根据隆重资讯的数据,由于石墨化产能受限,从去年9月份开始,国内负极材料月度产量开始逐月下降,12月份产量仅为5.69万吨,相比8月份减少18%。从今年1月开始,随着新建项目的投产,负极材料产量开始回升,前5月总产量同比增长35%。

  贝特瑞和杉杉股份在6月份公布的负极材料扩产计划都包括了“一体化”项目。所谓一体化,就是采取自建石墨化加工工序的方式生产负极材料。根据年报,截止2021年底,贝特瑞石墨化产能为2万吨,自给率为23.61%;杉杉股份石墨化产能为4.2万吨,自给率为35%。

  杉杉股份在年报中称:“公司负极材料石墨化自给率还有较大提升空间,目前产能尚不能满足客户需求。公司已加快推进内蒙古包头二期以及四川眉山一体化生产基地的建设,前述一体化生产基地的建成投产将进一步提升公司石墨化自给率,降低负极材料各生产环节的委外比例,有效缓解产能不足并实现降本增效。”

  今年5月份,贝特瑞年产20万吨的负极材料一体化项目在云南大理开工,杉杉股份年产30万吨的一体化项目在云南安宁开工。另外,根据杉杉股份年报,该公司于四川眉山一体化基地设计产能20万吨,分两期建设,一期10万吨计划2022年底前实现投试产。

  “人造石墨负极材料厂商建立可控的石墨化加工配套产能、完善人造石墨负极材料产业链正逐渐成为行业新的发展趋势。”贝特瑞在募集说明书中表示。

  贝特瑞和杉杉股份公告扩建的产能都包括了硅基负极材料,这是一种新型负极材料。杉杉股份人士告诉记者,该公司的硅基负极采用的是氧化亚硅,其能量密度比人造石墨更大。

  根据贝特瑞募集说明书的介绍,目前,石墨负极材料的比容量性能逐渐趋于理论值(比容量:单位质量的电池或活性物质所能放出的电量)。为进一步提升动力电池的能量密度,新型负极材料正在积极研发中,其中,硅基材料由于具有极高的能量密度(硅基理论比容量为4200mAh/g,而石墨的理论比容量为372 mAh/g)、较低的脱锂电位以及相对出色的安全性能,有望成为下一代负极材料研发的主流方向。(脱锂电位:锂离子脱离电极材料时的电压)

  贝特瑞称,在行业下游,以特斯拉为代表的汽车厂商已开始采用硅基负极的动力电池。比如,今年特斯拉正式开始量产搭载特斯拉4680电池的车型,而4680大圆柱电池采用的就是硅基负极。

  不过,贝特瑞人士告诉记者,目前锂电池市场还是以石墨基材料为主,硅基材料还没有大规模的普及。根据贝特瑞的募集说明书,硅基负极材料的问题在于膨胀较大、循环性能差,首次库伦效率也相对低。2021年,全球硅基负极材料出货量为1.1万吨。(首次库伦效率:用来量化锂离子电池负极材料的一个性能指标,为锂离子电池在首次充放电循环中放电容量与充电容量的比值。)

  贝特瑞介绍称,为了弥补硅基材料存在的问题,现阶段主要与石墨负极材料混合使用。因此,结合了碳材料高电导率、稳定性以及硅材料高容量优点的硅基复合负极材料,成为引领锂离子电池负极材料行业发展的方向。

  杉杉股份人士告诉记者,该公司目前正在建设的硅基负极材料项目采用的是氧化亚硅和石墨的复合材料。贝特瑞亦在募集说明书中介绍,目前该公司生产的硅基负极材料包括硅碳负极材料和硅氧负极材料两大类别。

  贝特瑞同时表示,该公司生产的硅碳负极材料能有效避免硅与电解液直接接触,减少副反应,所设计的结构可以有效缓解硅的体积膨胀。目前,硅碳负极材料已经突破至第三代产品,比容量从第一代的650mAh/g提升至第三代的1500mAh/g,且正在开发更高容量的第四代硅碳负极材料产品。该公司所生产的硅氧负极材料主要通过对氧化亚硅材料进行表面处理,避免了硅活性物质与电解液反应,提升材料的首次库伦效率、改善了材料的循环性能。

  杉杉股份在年报中亦表示,2022年公司将加快第二代硅氧负极材料的量产和应用。同时,该公司还将积极进行第三代硅氧材料和新一代硅碳材料的研发,并且将探索匹配硅材料的石墨技术,实现兼具高能量、快充和低膨胀的复合材料。

  “基于未来动力电池用硅基负极材料广阔的市场前景,公司将适时启动新的硅基负极产能建设,以满足未来3-5年的客户需求。”杉杉股份称。

  贝特瑞人士告诉记者,该公司目前硅基负极材料的产能是300吨,在建2000吨下半年会投产。另外,有1.5万吨产能预计明年投产。而根据杉杉股份的投资公告,该公司的4万吨锂离子电池硅基负极材料一体化基地项目,一期项目规划年产能1万吨预计2022年底开工,二期项目规划年产能3万吨预计2024年底开工。

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