(来源:伏白的交易笔记)
前言:锂电需求持续超预期,目前负极行业产能利用率持续抬升,贝特瑞、尚太、中科等头部企业部分订单出现涨价,涨幅约10%。
一. 锂电负极材料概览
锂电池由正极、负极、隔膜、电解液四大核心材料组成。
其中,负极主要负责存储和释放锂离子,直接影响电池的能量密度、循环寿命和安全性;主要分为碳基、非碳基两大类:
(1)碳基材料:石墨、硬碳、软碳、石墨烯等。
(2)非碳基材料:硅基、钛基、合金等;固态电池方面,硅基、金属锂为主要技术路线。
二. 三大负极材料比较
2.1 石墨负极
(1)特性:比容量360mAh/g,性能稳定、工艺成熟、成本低,是锂电池最主流负极材料。
(2)分类:人造石墨(主要用于动力电池)、天然石墨(主要用于消费电池)。
(3)局限:实际比容量已趋于理论最大值(372mAh/g),性能提升空间有限。
2.2 硅基负极
(1)特性:理论比容量4200mAh/g,是石墨11倍。
(2)分类:硅氧负极、硅碳负极。
(3)局限及改进方向:充放电过程中体积膨胀率高,易导致电极结构破坏;需通过纳米化、碳包覆等技术改善。
2.3 金属锂负极
(1)特性:理论比容量3860mAh/g,锂密度低,可减轻电池重量。
(2)局限及改进方向:锂枝晶穿透(可能穿透引发短路)、界面稳定性差(易形成高阻抗界面);需优化固态电解质、电极相关工艺。
三. 人造石墨负极产业链
(1)原材料:针状焦(纯度高)、石油焦(成本较低但纯度受限)、煤沥青(粘结剂)、催化剂(铁、钴、镍等)。
(2)制备流程:预处理→配料混捏→炭化→石墨化(无序的碳原子排列成规整的石墨层状结构)→破碎筛分→检测。
(3)下游应用:动力电池(占比70%)、消费电池、储能电池。
(4)国内出货量排行:杉杉股份(第一)、中科电气(第三)、尚太科技(第四)、璞泰来(第六)、翔丰华(第九)、宝泰隆。
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