文|每日財報 蘇鋒
負極材料的新一輪技術迭代，正在進行。
能量密度的必然要求
在電池的放電過程中，鋰離子從負極轉移到正極，電池對外做功。因此，鋰離子與負極材料的可逆反應能力決定著鋰離子電池的儲能效應，鋰離子電池性能的提高在一定程度上取決于對負極材料性能的改善。
目前廣泛使用的負極材料是石墨材料，但商業(yè)化的石墨負極容量發(fā)揮已接近其理論比容量（372 mAh/g），限制其進一步的應用，因此迫切需要開發(fā)出具有更高比容量的負極材料。
硅負極具有很高的理論比容量（4200 mAh/g）和較低的電化學嵌鋰電位，快充性能優(yōu)異，這正是便攜式電子產品、無人機、新能源汽車和儲能電池系統(tǒng)等一系列新技術領域發(fā)展的迫切需要。
我國鋰電池行業(yè)已步入成長期，新能源、汽車、消費電子等終端市場中，客戶對續(xù)航時間、續(xù)航里程和輕量化提出更高要求。
相比于石墨負極嵌入式儲鋰而言，硅基負極材料的合金化儲鋰機制可以儲存更多的鋰離子，從而賦予硅更高的理論比容量（4200mAh/g），電池能量密度相對較高，從而有效提升續(xù)航時間及里程。《中國制造2025》明確了 2025 年電池能量密度達到400Wh/kg，2030 年電池能量密度達到500Wh/kg的遠景目標，硅基負極未來有望在電池能量密度較高的三元電池體系中迎來滲透率的提高。
特斯拉量產4680電池之后，眾多廠商先后跟進。海外方面，除特斯拉在美國德州、德國的超級工廠外，松下、LG 化學均在推動 4680 大圓柱電池配套設施建設；國內方面，寧德時代正加快研發(fā)節(jié)奏，規(guī)劃了8條 4680 電池產線，共 12GWh；比克動力于 2019 年開始研發(fā)大圓柱電池，預計 2023 年量產；億緯鋰能具備 4680 的技術儲備，并在 2021 年 11 月公告稱，將在荊門投建 20GWh 乘用車用大圓柱電池生產線。
在特斯拉和頭部電池廠的推動下，預計 4680 電池將迎來需求拐點，帶動主輔材向高能量高倍率方向加速升級，而無論從適配程度、能量密度提升角度而言，“高鎳+高硅”將是最適合搭配 4680 電池的方案。隨著主流電池廠紛紛跟進量產，4680 電池的放量將有效帶動相關行業(yè)進入快車道。
2016年，我國硅基負極材料出貨量僅為 0.06萬噸，2021年出貨量激增，達1.1萬噸，同比上升89.7%。同時，國內硅基滲透率仍然較低。據(jù)統(tǒng)計，2021 年中國硅基負極材料在負極滲透率僅為1.4%，提升空間巨大。
技術壁壘，頭部為王
盡管前景廣闊，但硅基材料目前還有很多需要突破的點。
比如，硅碳復合負極的首效可以達到 86％-91％，已接近石墨產品，但其長循環(huán)后的容量保持率離石墨負極還有較大的差距。
再比如，硅基負極材料的成本還有待降低。硅基負極相對于石墨負極材料的制備工藝復雜，且各家工藝均不同，產品目前未達到標準化，導致其價格一直居高不下。
頭部公司技術儲備優(yōu)勢明顯，產品性能優(yōu)秀。
《每日財報》注意到，貝特瑞及杉杉股份擁有較多的專利數(shù)目，科研技術處在領先水平，貝特瑞公司擁有 60 余項硅基負極材料專利，處于國內行業(yè)領先，掌握的“高能量密度富鋰氧化物@硅碳技術”、“氧化亞硅表面改性技術”、“高容量硅碳產品開發(fā)技術”、“高首效氧化亞硅技術”行業(yè)領先。杉杉股份的硅基負極以氧化亞硅為主，目前該產品已在消費類和小動力市場實現(xiàn)批量應用，公司亦在推進納米硅的研發(fā)，以實現(xiàn)高能密度電池的動力需求。
貝特瑞成立于 2000 年，是一家鋰離子二次電池用正負極材料專業(yè)化生產廠家。公司主要產品包括天然石墨負極材料、人造石墨負極材料、硅基等新型負極材料、以及高鎳三元正極材料（NCA、NCM811 等）等鋰離子電池正負極材料。
目前貝特瑞已是全球最大的負極材料廠商和出貨量領先的高鎳三元正極材料廠商，自2013年以來，負極材料出貨量連續(xù)9年位列全球第一。
2021年，公司負極營收為64.59億元，同比增長104.96%；正極營收為36.5億元，同比增長250.36%；主營業(yè)務收入2021年同比增長135%，2022Q1同比增長120.08%，發(fā)展勢頭強勁，且增速遠超行業(yè)平均水平。2021年底，貝特瑞負極產能14.47萬噸，在建產能26萬噸，規(guī)劃產能78萬噸；正極產能3.38萬噸，剝離磷酸鐵鋰之后均為高鎳三元，在建高鎳三元正極產能5萬噸；新材料硅基負極目前產能3000噸，2023年年底有望達1.5萬噸。
杉杉股份主營鋰離子電池正極材料、負極材料和電解液、LCD偏光片，其研制的硅基負極以氧化亞硅為主，2021年硅氧負極出貨量千噸級別，已在消費類市場和高端電動工具市場批量應用，在動力電池應用領域進入送樣認證階段。
公司業(yè)務主要聚焦鋰電材料和偏光片兩大板塊，鋰電材料方面，2021年公司負極材料出貨量10.1萬噸，同比增長65.74%，電解液出貨量1.7萬噸，正極材料出貨2.2萬噸。鋰電材料合計營收為91.3億元，同比增長31.95%，毛利為24.8億，同比增長98.4%。
杉杉股份目前已是全球人造石墨龍頭，現(xiàn)有負極材料產能約12萬噸，內蒙古包頭二期6萬噸負極一體化項目正在爬坡，四川眉山基地一期10萬噸預計在2023年全部釋放，2023年有效產能約28萬噸，石墨化自供率快速提升。公司最新一代快充類產品（3C、5C）已在全球主流消費電池企業(yè)試產，預計2022年全面導入。
總之，鋰電材料正處在變革前夜，具備技術領先優(yōu)勢的頭部企業(yè)值得長期關注。