2025年锂电池硅碳负极材料行业专题报告：新型水性粘结剂革故鼎新，赋能新蓝海

高粘弹性粘结剂助力解决硅碳负极膨胀问题

我国新能源产业快速发展，渗透率快速提升

我国新能源产业呈现强劲发展势头，市场渗透率持续扩大。在“以旧换新”等政策红利的持续推动下，配合小鹏 Mona、小米SU7等国产明星车型的密集上市，行业增长动能进一步释放。据中汽协数据显示，2024年12月新能源汽车销 量突破159万辆，同比增长34%；24年全年累计销量达1286.6万辆，实现35.5%的同比增幅。与此同时，新能源车渗透率 持续攀升，12月渗透率达45.8%（同比提升8.1pcts），24年全年渗透率达40.9%。随着技术创新加速产品迭代，叠加国 内需求稳步提升，预计2025年新能源产业将继续保持高质量增长态势。

长续航和快充是产业发展的趋势方向

追求长续航是产业发展不变的追求。新能源汽车的里程焦虑集中体现在用户对续航能力的担忧上，目前主流车型续航已 普遍达到500公里以上，但实际使用中受低温环境、高速行驶、空调耗能等多种因素的影响，续航里程仍可能出现20%- 30%的折扣。为缓解这一痛点，电池技术持续朝着高能量密度方向迭代，以切实提升用户的实际续航体验。 高压快充能有效提高充电效率。通过将电压平台从400V提升到800V，充电功率可达到350-400kW，补能效率提升2倍以 上，充电时间缩短至10分钟以内，800V高压快充成为行业的优选方案，将大大缓解客户的里程焦虑问题。

硅碳负极：能量密度更高，快充性能更优

硅碳材料有助于提升能量密度：硅基负极材料在充放电条件下可与锂形成锂硅合金，理论比容量高达4200mAh/g（远 超石墨的360mAh/g，接近其理论极限372mAh/g），成为下一代负极材料的理想选择。其核心优势包括：1）高能量密 度，低电位（0.4-1.2V vs Li/Li⁺）与高克容量将显著提升电池能量密度；2）安全性高，工作电压介于石墨与钛酸锂之 间，可抑制界面副反应及降低析锂风险；3）适用性广，可与不同类型正极材料相匹配。

快充的核心瓶颈在于析锂：锂离子电池在充电时，锂离子从正极脱嵌并嵌入负极，但是快速充电时电流密度较大，锂离子嵌入负极阻 力较大，易产生极化，当负极电位低于0V时，无法嵌入石墨层间的锂离子只能在负极表面得电子，从而形成银白色的金属锂单质，形 成“析锂”。石墨负极在充电末期，电位接近0V，大倍率快充时，极易发生析锂。析锂导致锂失去活性，加速电池的老化，循环寿命会 大幅缩短，并有可能引发燃烧、爆炸等安全问题。 硅充放电电位较高，利于快充：根据硅负极的充放电曲线，硅负极的充放电平台在0.5V左右，且充电过程中锂优先嵌入硅碳，析锂的 风险较低；因此，硅负极材料不仅能有效提高电池能量密度，而且可以支持快充，实现二者的兼顾。

面临挑战：体积剧烈膨胀，电极结构易破碎

硅碳负极易膨胀破碎，循环衰减较快：硅碳负极在充放电发生合金化的过程中会发生剧烈的膨胀与收缩，其最大的体 积膨胀率可高达300%，远高于石墨负极的10-12%，从而易导致硅颗粒的破碎以及活性物质在集流体表面脱落；此外， 负极表面剧烈的变化，易引起表面 SEI 膜的破裂，导致消耗大量活性锂离子，引起电池快速衰减。

PAA粘结剂粘弹性强，性能优势明显

粘结剂是电池正负极极片重要的组成部分

锂电池电极主要构成：锂离子电极主要由具有电化学活性的电极材料、导电剂、粘结剂、集流体等组成，其中粘结剂 作为电池材料中的一种重要高分子辅材，以极少的用量发挥了重要的功效，在电池的性能、稳定性及寿命中扮演着至 关重要的角色。 粘结剂的作用：粘结剂的主要作用是将活性物质和导电剂等粘附在集流体上，形成完整的电极结构，防止活性物质在 充放电过程中发生脱落、剥离，并能够均匀分散活性物质和导电剂，改善电解液的润湿性，从而形成良好的电子和离 子传输网络，实现电子和锂离子的高效传输、确保电池具有良好的电化学性能和循环稳定性。

锂电池粘结剂的工作机理：聚合物粘结剂是通过在集流体-导电炭黑-活性物质中间构建桥梁来保证电极结构的完整 性。粘结剂在粘附过程中首先对不同组分表面进行粘附和包裹，然后在溶剂的作用下渗入到电极颗粒孔隙中，经干燥 或聚合进行固化，以实现粘附。粘结剂粘结力的本质是物质分子间的作用力（范德华力、表面张力等）、化学键力 （氢键、共价键、配位键等化学键）以及界面静电引力等。

锂电池粘结剂类型多样，PAA粘结剂优势突出

锂电池粘结剂的分类：按照分散介质的性质不同可分为油性粘结剂和水性粘结剂。传统油性粘结剂（PVDF）电化学稳定性好，适配于 正极材料，但需使用有毒且昂贵的NMP溶剂，存在环保和安全性问题；而常规水性粘结剂（如CMC/SBR）环保经济，但SBR是乳液聚 合物在合浆的过程中易破乳沉淀。相比之下，聚丙烯酸（PAA）作为新一代水性粘结剂具有高粘结强度、高柔韧性和耐高温等特点，性 能优势突出。

PAA迭代方向：复合方式功能化，改善粘结剂性能

纯PAA黏结剂的局限性与复合改性策略：纯聚丙烯酸（PAA）虽可直接用于电池浆料配制，但其机械强度和循环稳定性不足，需通过复 合或表面改性优化性能。例如，将PAA与PVA按2:1配比用于LiFePO₄/C正极时，表现出最佳黏结性能和电解液兼容性。PAA还可与GL （甘油）复合，在Si@SiO₂负极中通过羟基/羧基与活性材料的多位点结合，使剥离力达6.44N，显著增强电极稳定性。此外，利用紫外 交联制备 PAA-BP（二苯甲酮） 粘结剂显著提升了硅负极100 次循环中的循环性能，其可逆比容量高达1600 mA·h·g-¹。

硅碳负极商业化在即，打开粘结剂市场空间

硅碳技术快速迭代，新型硅碳实现质的突破

研磨法制备硅碳：该路线核心是通过硅颗粒之间的空隙来缓冲材料的综合体积膨胀，为材料膨胀提供了体积变化以及应力释放的空间。其问题 在于粒径较大，无法有效解决膨胀问题，循环性能一般。

硅氧路线是目前主流工艺：硅氧或者预锂化硅氧的路线主要是在材料的嵌脱锂过程中通过化学反应使硅氧材料中的单质硅粒径控制在5nm以下， 颗粒间空隙更丰富，同时提供了更大的应力缓冲空间，降低了材料的整体膨胀系数。然而一代硅氧首效较低，首次充放电加入锂金属、镁金属 等作为预锂剂，能让预锂化后的硅氧负极首效提升，但成本偏高；此外该工艺路线仍有一定程度的膨胀，仍存在产气现象。

CVD气相沉积硅碳路线即新型硅碳，属于新技术突破的工艺路线：CVD气相沉积硅碳路线的核心是通过低成本生产的多孔碳骨架来储硅，并通 过多孔碳内部的孔来缓冲硅嵌锂过程中的体积膨胀，循环、内阻、首效、克容量等性能显著提升。且CVD气相沉积硅所需生产流程短、使用设 备少、理论成本低，被认为是硅基负极材料生产的最终解决方案。

硅碳负极规模化应用，有望打开PAA粘结剂市场空间

硅碳负极出货量快速增长：根据高工产研数据，2022年我国硅基负极复合后出货量为1.6万吨，2024年硅基负极复合材料出货2.1万 吨，保持快速增长态势。新型硅碳凭借独特的性能优势有望实现对原有硅氧负极市场的替代，同时可以加快渗透石墨负极市场，未来 前景广阔；根据GGII产研预测，未来硅碳负极空间可达30万吨。

PAA粉体与浆料需求呈上升趋势：据华经产业研究院统计，2024年PAA粉体需求量为1.3万吨；随着硅碳负极的规模化放量，假设 2030年硅负极出货量30万吨，在石墨负极材料掺杂比例为10%，负极极片粘结剂占比为2%，则带来PAA需求增量6万吨，2030年 PAA粉体需求量有望超过7.3万吨以上。

产业链主流企业

PAA产业链主流企业：日播时尚（收购茵地乐）

茵地乐公司概况：茵地乐成立于2007年10月18日，是一家专注于锂离子电池专用水性粘合剂研发、生产与销售的高科技企业，其核心 产品包括负极粘结剂、正极边涂粘结剂及隔膜粘结剂，广泛应用于动力电池、储能电池、消费电子等领域。公司目前在四川眉山、新 津设有两大生产基地，粘结剂产能达50000吨。据GGII统计，公司在国内锂电池PAA类粘结剂市场中市场占有率高达49%，处于行业领 军地位。2024年，公司营业收入达6.38亿元，同比增长26.84%；净利润2.04亿元，同比增长12.71%。

日播时尚拟推进收购茵地乐71%的股权：茵地乐的第一大股东为璞泰来，持股占比26%，璞泰来与日播时尚实控人均为梁丰先生。日 播时尚拟推进收购茵地乐71%的股权，若交易成功完成，公司将进一步丰富业务类型，形成“服装+锂电池粘结剂”的双主业经营格局， 有助于拓宽盈利来源，提高上市公司的核心竞争力，实现业务拓展和利润增长。

PAA产业链主流企业：回天新材

历史发展与市场地位：回天新材前身为襄樊胶粘剂研究所，是专业从事胶粘剂等新材料研发、生产、销售的高新技术企业；1997年改制 为民营企业，2010年在深交所创业板上市。公司布局上海、广州、湖北襄阳、湖北宜城、常州、越南六大研发制造基地，其客户广泛涵 盖宁德时代、隆基绿能、比亚迪、华为等头部企业。

PAA粘结剂产品快速迭代：公司第一代、第二代水性丙烯酸类负极胶产品（PAA）和第一代丁苯乳液负极胶（SBR）产品已经通过多家 标杆客户验证，实现稳定量产供货，第三代PAA和第二代SBR产品开发完成，处于客户导入阶段。截至2024年12月，公司PAA产能已达 1.5万吨/年，SBR产能2000吨/年。

报告节选：

编辑：火腿肠