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)。根據(jù)811/NCA的發(fā)展趨勢(shì)和硅基負(fù)極材料價(jià)格情況，預(yù)計(jì)到2020年硅基負(fù)極市場(chǎng)空間可達(dá)17億左右。

硅基負(fù)極為當(dāng)前動(dòng)力電池提容最佳之選

新能源汽車的續(xù)航能力取決于電池的能量密度，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車?yán)m(xù)航里程要求不斷提高，高能量密度成為動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展方向。政策面，國(guó)家也通過(guò)推行多項(xiàng)政策大力推動(dòng)高能量密度動(dòng)力電池的發(fā)展，在傳統(tǒng)的石墨負(fù)極能量密度的潛力已經(jīng)充分挖掘的情況下，動(dòng)力電池想要進(jìn)一步發(fā)展，提高電池容量，硅系合金負(fù)極成為當(dāng)前解決能量密度問(wèn)題的最佳手段之一。

硅基負(fù)極開(kāi)啟動(dòng)力電池負(fù)極材料新篇章

傳統(tǒng)石墨負(fù)極能量密度只有372mAh/g，而硅材料的理論能量密度可達(dá)4200mAh/g，在容量方面硅負(fù)極材料有明顯優(yōu)勢(shì)。硅基材料結(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)，未來(lái)硅基材料（Si/C、SiO/C）有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

硅基負(fù)極制備工藝難度大、非標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格貴

硅基材料制備工藝復(fù)雜，導(dǎo)致材料價(jià)格較高，現(xiàn)在硅碳負(fù)極材料普遍價(jià)格在20萬(wàn)/噸以上。目前硅基材料的制備工藝尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化，主要有四種制備硅基負(fù)極的方法包括化學(xué)氣相沉積法、溶膠-凝膠法、高溫?zé)峤夥ê?a target="_blank">機(jī)械球磨法。制備過(guò)程中的硅納米化和碳包覆都對(duì)硅基負(fù)極材料的化學(xué)性能有較大的影響。

國(guó)內(nèi)外共同發(fā)力，產(chǎn)業(yè)化臨近

國(guó)外日立化成、日本信越、吳宇化學(xué)和美國(guó)安普瑞斯已經(jīng)有較為成熟的硅基負(fù)極出貨。國(guó)內(nèi)也有多家企業(yè)涉足硅基負(fù)極領(lǐng)域，貝特瑞和杉杉等企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可批量出貨?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)未能廣泛使用硅基負(fù)極的一個(gè)重要原因在于電池企業(yè)技術(shù)工藝不夠成熟，但國(guó)外的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的成功已經(jīng)說(shuō)明硅基負(fù)極前景廣闊。

推薦標(biāo)的：璞泰來(lái)、杉杉股份、貝特瑞、中科電氣等。

風(fēng)險(xiǎn)提示：硅基負(fù)極材料市場(chǎng)化不及預(yù)期，國(guó)家政策風(fēng)險(xiǎn)等。

1 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(kāi)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。

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。

2 政策推動(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(kāi)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(jiàn)，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。

3 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?，F(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>

3.1 硅基負(fù)極開(kāi)啟動(dòng)力電池負(fù)極材料新篇章

石墨負(fù)極材料以導(dǎo)電性好，結(jié)晶度高，適合鋰電子的脫/嵌的特點(diǎn)成為現(xiàn)今較為理想的負(fù)極材料。主要分為天然石墨、人造石墨和中間相碳微球三種，其中前兩者是目前主流的負(fù)極材料產(chǎn)品。

天然石墨由天然石墨礦石中提取獲得，成本最低。相較于人造石墨而言克容量較高。但其缺點(diǎn)主要在于首次效率不高，一般只能達(dá)到90%，且吸液和充放電循環(huán)性能不佳。主要運(yùn)用于消費(fèi)類電池領(lǐng)域。

人造石墨是將易石墨化碳通過(guò)高溫石墨化處理轉(zhuǎn)化成石墨，由于工序較多，因此成本較高。而且人造石墨的理論能量密度和導(dǎo)電性也要低于天然石墨。但人造石墨在循環(huán)性、安全性以及與電解液的相容性等方面具有優(yōu)勢(shì)。首次效率可以達(dá)到93%。兩種材料在使用方面各有優(yōu)勢(shì)，但在動(dòng)力電池上，人造石墨更加常見(jiàn)。

中間相碳微球在倍率性能上要高于天然石墨和人造石墨，適合于航模和動(dòng)力工具。但其工藝復(fù)雜，簡(jiǎn)化困難，成本較高。此外在其他性能方面與人造石墨相比并無(wú)優(yōu)勢(shì)，因此市場(chǎng)有限。

與石墨材料類負(fù)極相比，硅材料在克容量方面優(yōu)勢(shì)明顯，硅理論克容量高達(dá)4200mAh/g，是石墨材料克容量的十倍。

但硅材料存在較大的缺陷，在充電時(shí)，鋰離子從正極脫出，嵌入硅晶體中，會(huì)造成硅材料的嚴(yán)重膨脹（可達(dá)300%，而碳材料只有10%），在放電時(shí)鋰離子從晶體中脫出，又形成較大間隙，通脹收縮帶來(lái)體積的巨大變化會(huì)有一系列問(wèn)題：

1、硅顆粒破裂，材料粉化，極片脫落；

2、硅顆粒破裂，新裸露表面與電解液生成SEI膜，消耗有限電解液和正極中的鋰；

3、硅顆粒的膨脹收縮導(dǎo)致表面SEI膜的不斷破裂和生成，消耗有限電解液和正極中的鋰，造成SEI膜增厚，電池內(nèi)阻增大；

4、SEI膜不斷的生成導(dǎo)致表面的導(dǎo)電劑、添加劑被SEI膜包覆，部分失去電子活性，內(nèi)阻增大；

5、硅顆粒膨脹收縮導(dǎo)致表面的粘貼劑的粘性下降，造成活性物質(zhì)脫落。同時(shí)，導(dǎo)電劑、添加劑不能很好地和活性物質(zhì)接觸，內(nèi)阻增大；

6、硅顆粒膨脹收縮導(dǎo)致極片的橫向和縱向承受較大應(yīng)力，導(dǎo)致極片褶皺、電池變形，極片和隔膜不能很好地接觸，內(nèi)阻增大。造成電池內(nèi)部孔隙率降低，減少鋰離子移動(dòng)通道，造成鋰離子析出。

這些問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響電池的安全性、循環(huán)性能和容量。此外，硅為半導(dǎo)體，導(dǎo)電性比石墨差很多，導(dǎo)致鋰離子脫嵌過(guò)程中不可逆程度大，從而降低其首次效率。

為了抑制硅材料的體積膨脹和改善硅顆粒之間的電接觸，現(xiàn)在在硅的運(yùn)用上主要是采用硅基材料（硅碳負(fù)極、硅氧負(fù)極）。采用碳材料作為硅基材料的緩沖基體有以下幾點(diǎn)好處：

1、碳材料能有效緩解充放電過(guò)程中巨大的體積膨脹；

2、減少硅材料和電解液接觸，可以生成穩(wěn)定的SEI膜，提高首次庫(kù)倫效率；

3、碳材料具有良好的電導(dǎo)性，提高硅基負(fù)極的電導(dǎo)率；

4、碳材料可以改善由于硅表面懸鍵引起的電解液分解，提高穩(wěn)定性。現(xiàn)在常用的硅碳負(fù)極材料普遍能達(dá)到400mAh/g以上的能量密度，超過(guò)石墨的理論克容量。

3.2 硅基負(fù)極制備工藝難度大、非標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格貴

硅基負(fù)極相對(duì)于石墨負(fù)極材料的制備工藝復(fù)雜，大規(guī)模生產(chǎn)存在一定困難，且各家工藝均不同，產(chǎn)品目前沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致其價(jià)格一直居高不下，目前硅碳材料價(jià)格均在20萬(wàn)元以上?，F(xiàn)在采用較普遍的硅碳負(fù)極的制備方法主要有以下幾種：

化學(xué)氣相沉積法（CVD）：在制備硅/碳復(fù)合材料時(shí)，以SiH4、納米硅粉、SBA-15和硅藻等硅單質(zhì)或含硅化合物為硅源，碳或者有機(jī)物為碳源，以其中一種組分為基體，將另一組分均勻沉積在基體表面得到復(fù)合材料。用此法制備的復(fù)合材料，硅碳兩組分間連接緊密、結(jié)合力強(qiáng)，充放電過(guò)程中活性物質(zhì)不易脫落，具有優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性和更高的首次充放電效率，碳層均勻穩(wěn)定、不易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象；此種方法對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程環(huán)境友好，復(fù)合材料雜質(zhì)含量少，適合工業(yè)化生產(chǎn)；

溶膠凝膠法：溶膠凝膠法制備的硅/碳復(fù)合材料中硅材料能夠?qū)崿F(xiàn)均勻分散，而且制備的復(fù)合材料保持了較高的可逆比容量、循環(huán)性能。但是碳凝膠較其它碳材料穩(wěn)定性能差，在循環(huán)過(guò)程中碳?xì)?huì)產(chǎn)生裂痕并逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致負(fù)極結(jié)構(gòu)破裂，降低使用性能；且凝膠中氧含量過(guò)高會(huì)生成較多不導(dǎo)電的SiO2，導(dǎo)致負(fù)極材料循環(huán)性能降低；

高溫?zé)峤夥ǎ焊邷責(zé)峤夥ㄊ悄壳爸苽涔?碳復(fù)合材料最常用的方法，工藝簡(jiǎn)單容易操作，只需將原料置于惰性氣氛下高溫裂解即可，而且易重復(fù)。此種方法合成的復(fù)合材料中碳的空隙結(jié)構(gòu)一般都比較發(fā)達(dá)，能更好的緩解硅在充放電過(guò)程中的體積變化。但是，高溫?zé)峤夥óa(chǎn)生的復(fù)合材料中的硅的分散性較差，碳層會(huì)有分布不均的狀況，并且顆粒容易產(chǎn)生團(tuán)聚等現(xiàn)象；

機(jī)械球磨法：機(jī)械球磨法制備的復(fù)合材料顆粒粒度小、各組分分布均勻，而且機(jī)械球磨法制備硅/碳復(fù)合材料具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高，適合工業(yè)生產(chǎn)；但是該法是兩種反應(yīng)物質(zhì)在機(jī)械力的作用下混合，顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象難以解決。

常用的硅碳負(fù)極制備流程主要是將塊狀硅材料進(jìn)行粉碎、研磨得到納米硅（粒徑一般小于500nm），然后進(jìn)行碳包覆，再將其與石墨按照所需的容量進(jìn)行混合，最后除磁形成硅碳復(fù)合材料（粒徑一般在35μm以下）。不同企業(yè)的制作工序有所不同，下面是江西紫宸與中科院物理所合作的一篇專利上硅碳的制作工藝：

對(duì)于硅碳材料的制備而言，硅的納米化、碳包覆等對(duì)其性能影響較大。

對(duì)于硅的納米化過(guò)程而言，制備粒徑較小并具有良好分散性的硅顆粒對(duì)于提高硅碳負(fù)極的性能是非常重要的。顆粒尺寸減小后，硅的絕對(duì)體積變化也會(huì)相應(yīng)減小，在鋰離子脫嵌過(guò)程中能有效減小硅由于體積膨脹產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小對(duì)電極結(jié)構(gòu)造成的破壞，此外，還能有效縮短電荷和鋰離子的傳輸路徑，從而提高電極的循環(huán)性能和庫(kù)倫效率。

但當(dāng)顆粒尺寸很小時(shí)，顆粒極易發(fā)生團(tuán)聚。硅作為半導(dǎo)體，本身導(dǎo)電性差，團(tuán)聚之后顆粒的導(dǎo)電性更加惡化，造成電子傳輸速率的下降和反應(yīng)速率的降低。同時(shí)，由于團(tuán)聚體缺乏電解液的浸潤(rùn)，有效的固液反應(yīng)界面大大減小，從而電化學(xué)反應(yīng)活性迅速下降。因此，對(duì)于硅基負(fù)極材料而言，制備高度分散的納米硅原材料是提高負(fù)極材料化學(xué)性能的關(guān)鍵。

碳包覆能有效緩解硅在充放電過(guò)程中的體積膨脹，有效減小電極在充放電過(guò)程中的體積變化，防止納米硅直接接觸電解液，減小電極表面SEI膜的形成消耗，提高庫(kù)倫效率。通常情況下，包覆量越大，循環(huán)性能越好。此外不同碳源對(duì)負(fù)極材料的循環(huán)性能也有影響，這主要是因?yàn)椴煌荚吹氖潭炔煌斐傻?。石墨化程度越高，循環(huán)性能越差。

除了硅碳負(fù)極，其他硅基負(fù)極（主要是硅氧負(fù)極）也進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)流程與硅碳負(fù)極有所區(qū)別。以國(guó)科高軒的制備工藝為例，主要有以下步驟：

1、SiO合金化：將硅粉和二氧化硅分別進(jìn)行粗磨和細(xì)磨后，將兩者混合壓成塊狀，再在高溫中生成SiO；

2、球磨篩分：在SiO中加入研磨介質(zhì)進(jìn)行研磨，優(yōu)選粒徑為5-7μm的SiO微粒；

3、碳包覆：以乙炔為碳源，經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤夂蟛捎肅VD法進(jìn)行表面碳包覆；

4、除磁和混合包裝：對(duì)碳包覆后的氧化硅進(jìn)行除磁后與石墨混合包裝。

硅氧負(fù)極和硅碳負(fù)極的主要區(qū)別就在于：1、在膨脹上，硅氧負(fù)極普遍優(yōu)于硅碳負(fù)極；2、在首次效率上，硅碳負(fù)極一般高于硅氧負(fù)極。

3.3 國(guó)內(nèi)外企業(yè)共同發(fā)力，開(kāi)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。

貝特瑞：憑借負(fù)極材料技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其在硅碳負(fù)極材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程一直都處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。公司在2013年通過(guò)三星認(rèn)證后，其后三年硅碳負(fù)極材料產(chǎn)量持續(xù)攀升，市場(chǎng)認(rèn)可也逐步提高。該公司也是國(guó)內(nèi)唯一一家擁有國(guó)外硅碳負(fù)極材料訂單的公司。

杉杉股份：硅碳負(fù)極材料已實(shí)現(xiàn)月出貨量噸級(jí)水平。依照公司計(jì)劃，預(yù)計(jì)2017年硅碳負(fù)極生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到4000噸/年。

璞泰來(lái)：全資子公司江西紫宸與中科院物理所合作量產(chǎn)硅碳負(fù)極材料，公司首次公開(kāi)募集資金中5.95億元用于投資年產(chǎn)2萬(wàn)噸高性能鋰離子電池負(fù)極材料產(chǎn)能擴(kuò)建及研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目。

國(guó)軒高科：募投項(xiàng)目含5000噸/年的硅碳負(fù)極材料項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2018年投產(chǎn)。

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(kāi)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Model 3，開(kāi)啟硅碳負(fù)極材料運(yùn)用于動(dòng)力電池的里程碑。國(guó)外硅碳負(fù)極的成功應(yīng)用說(shuō)明其產(chǎn)業(yè)化前景廣闊，未來(lái)需求將會(huì)迅速上升。

我國(guó)在硅碳負(fù)極的應(yīng)用上，也有部分企業(yè)走在前列，CATL、比亞迪、國(guó)軒高科、比克和天津力神等企業(yè)均在硅碳積極布局，比克電池目前更是已經(jīng)將硅碳應(yīng)用在其811的圓柱電池里，客戶主要有江淮、東風(fēng)等。

4 推薦標(biāo)的

由于制備流程和技術(shù)對(duì)硅基負(fù)極材料的性能影響大，制備方法又是非標(biāo)準(zhǔn)化流程，這更有利于規(guī)模大、研發(fā)能力強(qiáng)的負(fù)極生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)更大的市場(chǎng)份額。此外，相比較于傳統(tǒng)石墨負(fù)極，硅基負(fù)極成本構(gòu)成也將更加不透明，利潤(rùn)會(huì)更高。在動(dòng)力電池方面，當(dāng)硅基負(fù)極材料逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)石墨材料以后，在硅基負(fù)極材料企業(yè)中有研發(fā)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的先行者如璞泰來(lái)、上海杉杉、貝特瑞和中科電氣將大大受益。

4.1 璞泰來(lái)（603659）

公司業(yè)務(wù)主要包括鋰電池中游的負(fù)極、涂布機(jī)、隔膜等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，協(xié)同效應(yīng)明顯。多年來(lái)負(fù)極業(yè)務(wù)一直是公司主要收入來(lái)源，且占比逐步提升，2013-2016年收入占比分別為33.85%、40.22%、56.75%、62.71%；且負(fù)極業(yè)務(wù)一直保持著較高的增速，2013-2016年增速分別高達(dá)223.77%，158.58%和100.87%。

負(fù)極作為公司最重要的主營(yíng)業(yè)務(wù)，其市場(chǎng)占有率處于行業(yè)前三，人造石墨產(chǎn)品更是居于行業(yè)首位。公司的負(fù)極材料定位于中高端產(chǎn)品，毛利率居于行業(yè)首位。今年，將IPO的資金中60%投向負(fù)極業(yè)務(wù)，解決產(chǎn)能不足問(wèn)題，并且全資子公司江西紫宸與中科院物理所（國(guó)內(nèi)最早在硅碳負(fù)極領(lǐng)域開(kāi)展研究公司的機(jī)構(gòu)）合作量產(chǎn)硅碳負(fù)極材料。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展以及高能量密度電池需求的進(jìn)一步攀升，公司業(yè)績(jī)持續(xù)亮眼可期。

4.2 杉杉股份（600884）

杉杉股份作為中國(guó)最大、世界綜合產(chǎn)能前三的鋰離子電池材料綜合供應(yīng)商，新能源業(yè)務(wù)覆蓋鋰電新能源上下游產(chǎn)業(yè)鏈，其中又以三個(gè)主體領(lǐng)域的材料生產(chǎn)，分別是：正極材料、負(fù)極材料和電解液為其主營(yíng)業(yè)務(wù)。在負(fù)極領(lǐng)域，公司始終處于行業(yè)龍頭位置，排名前二。

負(fù)極業(yè)務(wù)是公司第二大收入來(lái)源，據(jù)2017年半年報(bào)顯示，2017年上半年公司在負(fù)極業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收6.95億元，占公司總收入的18%，僅次于正極業(yè)務(wù)。近年來(lái)負(fù)極業(yè)務(wù)收入占公司總營(yíng)收穩(wěn)定維持在20%左右。

除了深耕于傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料，杉杉股份還積極進(jìn)行硅基負(fù)極材料的研發(fā)工作。作為為數(shù)不多實(shí)現(xiàn)硅碳負(fù)極材料量產(chǎn)企業(yè)之一，現(xiàn)今硅碳負(fù)極材料已實(shí)現(xiàn)月出貨量噸級(jí)水平。依照公司計(jì)劃，預(yù)計(jì)2017年硅碳負(fù)極生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到4000噸/年。預(yù)期在硅碳負(fù)極領(lǐng)域，公司也將有耀眼表現(xiàn)。

4.3 貝特瑞（835185）

公司是全球負(fù)極材料供應(yīng)商之一，負(fù)極材料市場(chǎng)占用率位居全球第一。公司的主要負(fù)極材料產(chǎn)品天然石墨的產(chǎn)量大于所有其他負(fù)極材料廠商天然石墨的產(chǎn)量總和。采用大客戶戰(zhàn)略，主要聚焦于三星、LG和比亞迪等鋰電池行業(yè)高端客戶，前五大客戶占公司總銷售額的46%。

在硅基負(fù)極方面，公司是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行硅碳負(fù)極研發(fā)和量產(chǎn)的公司。一直以來(lái)公司的生產(chǎn)和研發(fā)都處于行業(yè)領(lǐng)先地位，是國(guó)內(nèi)唯一一家擁有國(guó)外訂單的企業(yè)，獲得的硅基負(fù)極方面的專利也排行業(yè)第一。

4.4 中科電氣（300035）

公司今年上半年通過(guò)并購(gòu)星城石墨進(jìn)入鋰電池負(fù)極行業(yè)。子公司星城石墨有15年的負(fù)極材料研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，依托于上市母公司的資金實(shí)力，有望在未來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，受益鋰電池的快速發(fā)展浪潮。此外，公司收購(gòu)石墨化加工企業(yè)格瑞特100%股權(quán)，有助于產(chǎn)業(yè)鏈整合，壓縮星城石墨產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和開(kāi)拓市場(chǎng)的能力。

在硅碳負(fù)極方面，公司已在該領(lǐng)域有相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備，進(jìn)行了多年的研發(fā)工作。未來(lái)國(guó)內(nèi)硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)化到來(lái)之際，硅碳負(fù)極等新型高端負(fù)極材料也將成為星城石墨進(jìn)一步擴(kuò)張的主要推力。