硅碳负极性能、需求及空间如何？

半固态先行，24年开启放量，全固态预计30年后放量。

1.硅碳负极：CVD路线性能优，工艺逐步成熟，发展潜力较大

CVD法硅碳负极发展潜力较大，我们预计成为下一代硅碳主流路线。气相沉积硅碳负极核心是通过多孔碳 骨架来储硅，并通过多孔碳内部的空隙来缓冲硅嵌锂过程中的体积膨胀，因此膨胀率低，循环优异，并且 碳骨架本身密度小质量轻，使得材料能量密度高。并且，CVD气相沉积硅所需生产流程短，随着未来硅烷 价格的下降、硅烷利用率的提升和气相沉积设备的放大，理论成本可以进一步降低。当前主流动力及消费 电池龙头均在搭理推进CVD法路线，我们预计将成为后续主流。

球磨法硅碳负极循环性能较差，硅氧负极首效较低，CVD法硅碳负极性能领先。机械球磨法如果能将硅颗 粒研磨至20nm以下且不团聚，就能极大程度上地解决硅负极膨胀的问题，但实际难以降低至100nm以下， 且即使能制备20nm以下的纳米硅，也很难保证其不团聚。硅氧负极形成Li2O和锂硅酸盐的过程消耗大量 锂离子，首效仅为75%左右，大幅低于石墨的95%，通过预锂化解决后硅氧负极整体的成本会提升至接近 100万元/吨，性价比较低。

2.需求：消费市场率先应用CVD硅碳，多款主打机型配套

3C市场率先使用，手机众多高端机型配套硅碳负极，掺杂比例5-10%。此前消费电池使用硅碳负极以硅氧 负极为主，主要应用于海外电动工具市场；随着CVD硅碳负极技术逐步成熟，24年起在高端手机机型上大 规模应用，荣耀、华为、VIVO、OPPO等主打机型均配套硅碳负极，我们预计，25年渗透率预计进一步提 升至25%+，且后续笔电、Ipad等领域有望逐步配套。目前硅碳负极掺杂比例为5-10%，未来有望提升至 10%+。

动力领域4680大圆柱25年起量，打开CVD硅碳负极市场空间。硅碳负极在动力领域初期应用于圆柱电池， 特斯拉21700电池已采用掺硅方案，以球磨型硅碳负极为主，24年起大圆柱开始起量，我们预计，特斯拉24 年全年大圆柱出货预计10GWh+，25年预计翻倍；LG韩国9GWh产能24Q4开始大规模生产；松下日本工厂 24年9月完成量产准备。此外，宁德、亿纬预计于25年开始量产大圆柱电池，为宝马“新世代”平台车型做 准备，亿纬25年出货我们预计为5GWh。球磨法硅碳负极难以满足动力电池性能要求，4680电池有望采用 CVD法方案，25年国内电池厂率先应用， 且将进一步提升硅基负极添加比例，CVD法硅碳负极市场需求规 模快速提升。 ◆ CVD路线性能突破，海外方形电池后续有望使用。CVD路线硅碳负极基本解决极片膨胀问题及首效问题，当 前采用20kg流化床生产，产能仍存在瓶颈，后续100kg+设备落地，叠加海外高端需求起量，宁德时代方形 高镍电池有望采用硅碳负极路线，应用于海外动力市场。

消费：24年渗透率预计15%左右，对应200吨级，25年渗透率提升至25%+，预计接近500吨需求。24年全 球手机出货量我们预计为12.5亿台，硅基负极渗透率按照15%计算，掺硅比例假设5%，对应CVD硅碳负极 需求195吨左右，考虑其他3C领域需求，我们预计24年消费领域硅碳负极需求在245吨左右，25年需求我们 预计520吨，翻倍以上增长。 ◆ 动力：当前以硅氧为主，25年CVD动力端开始起量，预计需求提升至1000吨+。此前动力领域主要以特斯拉 小圆柱需求为主，LG、松下使用球磨型硅碳负极及硅氧负极方案；25年起大圆柱及部分海外高端车型需求开 始起量，预计开始添加CVD硅碳负极，需求我们预计20GWh，对应CVD法硅碳负极我们预计可达1020吨。

3.空间：固态电池打开硅碳负极应用空间，30年预计1.5万吨

我们预计25年需求1851GWh，同增31%，若考虑25年补库，实际需求增速有望超31%，同时26-27年 海外动力放量+储能需求高增，预计总体仍维持15-20%增长，2030年锂电实际需求预计达4TWh，较25 年翻倍以上。

硅碳负极成本提升，主要搭配高镍电池使用，预计2030年全球空间接近9万吨。动力电池能量密度主要受 正极材料体系决定，硅碳负极提升能量密度的同时会提高电池成本，主要适配高镍三元电池体系，消费电 池中预计适配钴酸锂体系，按照10%掺硅比例计算，预计2030年硅碳负极需求空间接近9万吨。

半固态先行，24年开启放量，全固态预计30年后放量。半固态电池23年起开始产业化，但技术、产品仍不成熟，我们 预计24年出货量1-2GWh，25年预计5GWh，30年超100GWh，渗透率提升至2-3%；全固态电池预计27年小批量装 车，以示范运营为主，出货量0.5GWh，30年预计开启产业化，出货量预计3GWh，随着规模效应释放，成本持续下降， 35年出货量有望突破300GWh。

负极向高性能迭代，短中期向硅基负极发展，2030年硅碳负极需求预计1.5万吨。锂电池负极材料目前以石墨为主，具 有高电导率和高稳定性等优势，但已接近理论比容量(372mAh/g)。硅基负极理论比容量高(4200mAh/g)，但存在体积 膨胀(380%)、导电性差和SEI膜不稳定的问题，多与石墨掺杂应用。整体看，负极液态向硅碳负极发展，尤其CVD法迎 来突破，考虑半固态电池中添加比例提升至15%，预计2030年需求达1.5万吨。

预计25年CVD硅碳负极需求达0.15万吨，2030年需求预计可达8万吨，未来几年高速增长。我们预计25 年总体渗透率2%，电池掺硅比例6%左右，对应总需求达0.15万吨，2030年随着CVD硅碳负极渗透率提升 及成本端下降打开市场空间，渗透率提升至30%+，对应总需求可达8万吨左右。