锂电池行业新技术专题报告：高镍+高电压+大圆柱，看好硅负极及衍生新材料投资机会.pdf

上传者：加油站
时间：2022/03/31
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锂电池行业新技术专题报告：高镍+高电压+大圆柱，看好硅负极及衍生新材料投资机会。我们认为当前锂电池有两大技术路线，以方形铁锂为代表的高性价比路线和以三元高镍大圆柱为代表的高性能路线。

近两年，方形铁锂得益于CTP、刀片电池的技术进步，在续航里程600公里及以下乘用车市场性价比十足。根据鑫椤锂电数据，22年3月 25日铁锂方形动力电芯均价为0.77元/wh，同期三元方形动力电芯均价在0.84元/wh。得益于刀片电池技术，比亚迪LFP版车型能量密度达 140Wh/kg，续航里程达565km，突破了铁锂续航里程天花板。

往后看，高镍+硅基负极+大圆柱三者优劣势互补主打高能量密度，更适配600公里续航以上市场。大圆柱的优势是不易热失控和弧形表面更耐膨胀。高镍三元优势是能量密度高，劣势是成本高+热稳定性差，成本高的改变可依赖三元一体化镍冶炼投放降低镍的成本，热稳定性差可搭配圆柱封装形式改善。硅基负极优势是能量密度高+适合快充，劣势是成本高+易膨胀，我们认为成本高是初期，可依赖规模化降本，易膨胀可搭配圆柱封装形式。

本篇报告系高镍+高电压+大圆柱“系列新技术报告——从硅负极说起新材料的投资机会，并引申出周边新材料投资机会，如单壁碳纳米管、补锂剂、PAA粘结剂，有望得以受益于低基数+渗透率提升，未来几年市场空间增速可观，得益于技术溢价，龙头利润空间有望可观。

硅是负极材料进步的方向，放量在即。目前主流石墨负极企业比容量可做到355-360mAh/g，接近理论比容量372mAh/g，负极材料急需升级，硅材料理论比容量达4200mAh/g，是石墨的10倍以上。受制于膨胀率高（硅在300%，石墨在12%），硅负极产业化受阻，目前硅基负极主要应用在高端3C数码、电动工具、高端动力电池领域，在负极渗透率不足2%。特斯拉自产电池大圆柱明确表示采用硅负极，此外车企电池厂如松下、三星、广汽、蔚来等也宣布采用硅负极。

硅负极一般通过掺杂的形式到人造石墨中以实现产业化（目前掺杂比例在5%左右），根据硅材料选择的不同分为硅碳、硅氧两条技术路线。

硅碳负极：采用纳米硅和石墨材料混合，目前商业化容量在450mAh/g以下，首效高，但体积膨胀系数过大，导致其循环差，一般在500- 600周，一般用于消费电池。

硅氧负极：采用氧化亚硅和石墨材料混合，目前商业化应用容量主要在450-500mAh/g，首效相对较低，但循环性能相对较好，既可用于消费也可用于动力。