鋰電池負極材料行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢

鋰電池負極材料行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢負極材料產業(yè)鏈負極材料產業(yè)鏈是鋰離子電池的關鍵材料之一，約占鋰電池成本的10%。目前常見的負極材料有石墨類負極材料、硅基負極材料、鈦基負極材料、錫基負極材料等。其中，石墨負極材料由于具備電子電導率高、鋰離子擴散系數大、嵌鋰容量高、嵌鋰電位低、材料來源廣泛且價格便宜等優(yōu)點，成為當前主流的鋰離子電池負極材料。鋰電池負極材料上游主要包括天然石墨、石油焦、針狀焦、瀝青焦、二氧化硅、鋰鹽等原料，中游可分為碳系負極材料和非碳負極材料，下游應用于動力鋰電池、消費鋰電池、儲能鋰電池等領域。鋰電池負極材料行業(yè)壁壘（一）鋰電池負極材料行業(yè)規(guī)模和資金壁壘鋰電池負極材料行業(yè)具有規(guī)模經濟的特點。生產規(guī)模較大、資金雄厚的企業(yè)在上下游議價、生產運營方面具有更好的規(guī)模效益，成本控制能力更強，市場戰(zhàn)略的靈活性更高，更容易受到下游大客戶的青睞，從而建立長期穩(wěn)定的合作關系。為了提升規(guī)模效益，負極材料廠商需要投入大量資金，進行廠房建設和設備購置、培養(yǎng)專業(yè)化人才，以在激烈的市場競爭中占有一席之地。因此，龐大的資金需求限制了很多新進入者的發(fā)展。行業(yè)頭部企業(yè)為了搶占市場份額、提高成本控制能力、增強規(guī)模效益，紛紛投資建設一體化生產基地，以貝特瑞、璞泰來和杉杉股份正在建設的3個一體化項目為例，項目總投資額均在80億元以上。因此，規(guī)模效益、資金實力是負極材料建立、鞏固和提高市場地位，取得長期持續(xù)發(fā)展的關鍵要素，行業(yè)具有較高的規(guī)模與資金壁壘。（二）鋰電池負極材料行業(yè)技術壁壘石墨負極材料的技術壁壘主要體現在工藝控制能力、定制化產品開發(fā)能力兩個方面。人造石墨負極材料的工藝十分復雜，個別工序具有較高的工藝壁壘。在工藝程序中較為關鍵的步驟有原料甄選檢驗、精碎分級、二次造粒、石墨化以及表面包覆改性等，生產廠家除了必須具有豐富的技術應用積累外，對原材料選擇、生產工藝的細節(jié)設置、成品的質量把控也必須有深入的研究。同時，由于下游應用領域的多樣化，生產廠家還必須滿足下游不同應用場景的定制化需求，進行特定性能的針對性開發(fā)。因此，石墨負極材料行業(yè)存在較高的技術壁壘。負極材料下游分析（一）鋰電池產品結構從鋰電池產品結構來看，我國鋰電池主要分為動力型鋰電池、消費型鋰電池和儲能型鋰電池三大類，廣泛應用于電動汽車、手機、筆記本電腦、電動自行車、電動工具、數碼相機和儲能等眾多下游領域。數據顯示，2021年受新能源汽車發(fā)展帶動，鋰電池市場中動力型鋰電池產量最大，為220GWh，占比達到68%。其次為消費型鋰電池，占比為22%，儲能型鋰電池占比最低，僅有10%。（二）動力型鋰電池2021年，我國新能源汽車產量超350萬輛，帶動國內動力電池出貨量增長。同時，歐洲新能源汽車市場繼續(xù)高增長，帶動國內部分頭部電池企業(yè)出口規(guī)模提升，我國動力型鋰電池產量呈高增長態(tài)勢。數據顯示，2021年我國動力性鋰電池產量達220GWh，預計2023年將達733GWh。（三）消費型鋰電池近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展以及居民消費能力的持續(xù)提升，我國3C數碼類、電動工具類和小動力類產品需求量不斷擴大，為消費型鋰電池市場發(fā)展奠定了堅實的應用基礎。2017-2021年，我國消費型鋰電池以22%的復合年均增長率由32．5GWh增長到72GWh，預計2023年將達105．7GWh。（四）儲能型鋰電池負極材料簡介（一）負極材料：鋰離子電池四大主材之一負極材料是鋰離子電池的重要原材料之一。負極材料對于鋰離子電池的能量密度、循環(huán)性能、充放電倍率以及低溫放電性能具有影響較大的影響。從鋰電池工作原理來看：在充電過程中，鋰離子從正極材料中分離，經過電解液嵌入至負極材料中。與此同時，電子由負極材料運動至正極材料。由于負極材料具有較多的微孔，因此到達負極的鋰離子將嵌入至微孔中，鋰離子可嵌入負極材料的數量越多，電池的充電容量越高。在放電過程中，鋰離子從負極材料中脫離，經過電解液嵌入至正極材料。負極的鋰離子此時，嵌入至正極材料的鋰離子數量越多，電池的放電容量越高。負極材料在鋰離子電池成本中占比小于15%。鋰離子電池四大主材為正極材料、負極材料、電解液、隔膜，其成本占比分別約為40%、15%、15%、30%。（二）負極材料種類眾多，人造石墨性能突出鋰電池負極材料主要分為碳材料和非碳材料。碳材料包括：石墨類、石墨烯、無序碳。目前鋰離子電池中應用較多的是石墨類負極材料，比如人造石墨、天然石墨。非碳材料中主要包括：硅基負極材料、鈦酸鋰負極材料等。硅基負極材料中可以分為SiO負極材料、硅碳負極材料、硅基合金負極材料。鋰電池負極材料行業(yè)產業(yè)鏈上下游情況鋰電池主要由正極、負極、電解液和隔膜組成，其中負極材料在鋰電池中作為鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的重要作用，直接影響電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性、快充能力等性能。目前鋰電池負極材料主要以人造石墨和天然石墨為主，硅碳負極作為能量密度更高的材料是行業(yè)未來重要的發(fā)展方向。鋰電池負極材料行業(yè)的上游主要為石油焦、針狀焦、瀝青或天然石墨等產品。其中人造石墨的上游為針狀焦、石油焦等原材料，經過造粒、石墨化等復雜生產工序，制成人造石墨產品；天然石墨材料的上游主要為天然石墨礦；而硅碳負極的上游原材料除了碳材料以外，還包括硅基材料。鋰電池負極材料行業(yè)的下游主要是各類電池廠商，目前鋰電池的主要應用領域有動力電池、3C數碼等消費電池和儲能電池，其中動力電池和消費電池占據主流，儲能電池的占比較低。近年來，在全球新能源汽車產業(yè)爆發(fā)式增長的帶動下，動力電池需求迅速增長，成為鋰電池產業(yè)鏈的重要增長極；傳統(tǒng)3C數碼市場已步入成熟階段，市場對于消費電池的需求逐漸趨于穩(wěn)定，未來的潛在增長點主要是智能家庭設備、可穿戴設備、5G設備等；儲能電池則是鋰電池未來重要的藍海領域，儲能行業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿τ型麨殇囯姵貛砭薮笫袌鲂枨?。行業(yè)市場規(guī)模（一）市場規(guī)模數據顯示，我國鋰電池負極材料市場規(guī)模由2016年64．6億元增至2020年140．2億元，年均復合增長率為21．4%。相關研究機構預測，2021年我國負極材料市場規(guī)模可達159．1億元。（二）出貨量數據顯示，我國鋰電池負極材料出貨量由2016年11．8萬噸增至2020年36．5萬噸，年均復合增長率為32．6%。相關研究機構預測，2021年我國鋰電池負極材料出貨量可達40．1萬噸。（三）需求量從需求端來看，2016-2020年，中國鋰電池負極材料全球市場需求占比始終維持在60%以上，2020年，中國鋰電池極材料市場需求為36．5萬噸，占全球市場需求的63%。相關研究機構預測2021年中國鋰電池負極材料的需求量將達40．1萬噸。鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展概況（一）鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展歷程日本是全球率先實現鋰電商業(yè)化的國家。早在2000年以前，日本企業(yè)在鋰電池負極材料領域幾乎處于全球壟斷地位，市場占有率超過90%，且產品價格高企，國內鋰電池企業(yè)的材料成本負擔沉重。21世紀前10年，我國鋰電行業(yè)實現跨越式發(fā)展，世界鋰電負極產業(yè)逐步向中國轉移，我國成為世界負極材料的主要生產國。在此期間，3C數碼領域開始大規(guī)模采用鋰電池供能，中間相炭微球受限于比容量較低、價格較高，逐步退出主流應用場景，取而代之的是能量密度更高、成本更低的石墨材料。2003年，貝特瑞成功以天然鱗片石墨為原料開發(fā)出球形石墨并實現產業(yè)化。2005年，杉杉股份成功研制出新型人造石墨材料。至2010年，我國已成為全球主要的負極材料生產國，貝特瑞、杉杉股份等企業(yè)已發(fā)展成為行業(yè)龍頭，負極材料出貨量位居全球前列。2011年后，消費鋰電市場步入成熟期，新能源汽車為動力鋰電帶來新機遇。近年來，在能源依賴及環(huán)境保護的雙重壓力下，新能源汽車行業(yè)在全球范圍內迎來了加速發(fā)展時期，我國政府也連續(xù)出臺了一系列推廣新能源汽車普及、應用的政策，刺激新能源汽車產業(yè)的加速發(fā)展。2015年，全球新能源汽車銷量約55萬輛，2021年已增長至670萬輛，其中中國市場銷量355萬輛，連續(xù)7年位居全球第一。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，間接帶動了動力鋰電池及鋰電負極材料行業(yè)的發(fā)展，我國負極材料出貨量從2015年的7．28萬噸增長至2021年的72萬噸。（二）鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展現狀1、市場規(guī)模方面，負極材料出貨量迎來爆發(fā)式增長2015-2020年，我國負極材料出貨量由7．28萬噸增長至36．5萬噸，5年復合增長率為38．05%；我國負極材料市場規(guī)模由30億元增長至148億元，5年復合增長率為37．60%。2021年，受益于下游鋰電池市場快速增長，我國負極材料出貨量達到72萬噸，同比增長97%。2022年上半年，我國鋰電負極材料出貨量54萬噸，同比增長68%。2、全球格局方面，中國廠商已占據全球負極材料86%市場份額據EVTank統(tǒng)計，2021年中國負極材料產量占全球總產量的86．1%。其中貝特瑞、杉杉股份、璞泰來的全球出貨量占比分別為19%、11%、11%，是全球負極材料的行業(yè)龍頭。3、產品結構方面，人造石墨已成為負極材料主流產品目前市場上的負極材料中，天然石墨成本更低，但人造石墨在循環(huán)性能、安全性能、充放電倍率等方面表現更為優(yōu)秀，因此人造石墨廣泛應用于大容量的車用動力電池和中高端消費電池，天然石墨則主要用于小型動力電池和一般用途的消費鋰電。新興的硅碳負極產品雖然理論能量密度更高，充放電倍率也更高，但其安全性和循環(huán)使用壽命方面仍有缺陷，且成本更高，市場份額較小。2021年，我國負極材料出貨量中，人造石墨占比達79%。4、鋰電池負極材料行業(yè)2021年市場受環(huán)保及能耗政策影響，石墨化產能緊缺石墨化是人造石墨生產制備的關鍵環(huán)節(jié)，石墨化本質是使用高溫熱處理技術，對原子重排，使碳材料的亂層結構轉變?yōu)橐?guī)則排列的石墨微晶結構的過程，需要消耗大量電能。石墨化成本在人造石墨負極材料制造成本中占55%，電費在石墨化成本中占比達60%。我國內蒙古自治區(qū)由于單位電價相對低廉，是我國石墨化產能的重要集聚地，約占全國總產能的47%。石墨化產能的建設周期較長，一般至少需要一至兩年時間。近年來，因受政府能耗控制政策、環(huán)評壓力、頻繁限電及電費上漲等因素影響，石墨化產能的建設及釋放進度受限，企業(yè)開工率也受到影響，加之市場對人造石墨負極材料需求的快速攀升，導致石墨化出現供需缺口。尤其是2021年下半年，為響應能耗雙控政策，全國多地通過限制高耗能企業(yè)用電總量、提高電價、限制用電時段等方式促進能耗減排。5、2022年以來，負極材料產能釋放，產量有所回升由于石墨化產能釋放受限，2021年9月