固态电池负极材料：硅基负极、金属锂负极产业梳理

一. 锂电池负极材料

锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大部分组成。

负极材料主要起到能量储存与释放的作用，分为碳基材料、非碳基材料两大类：

（1）碳基材料：包括石墨、硬碳、软碳、石墨烯等。

石墨应用最为广泛，包括人造石墨、天然石墨：人造石墨循环寿命优势突出，天然石墨价格优势突出。

（2）非碳基材料：包括钛酸锂、硅基、钛基、锡基、合金材料等。

固态电池方面，硅基负极、金属锂负极为未来主要发展方向。

二. 性能比较

2.1 石墨负极

石墨负极由于其性能稳定、体积变化小、产业成熟等优点，是锂电池主流负极材料。

但目前石墨负极实际比容量达到360mAh/g，已趋于理论最大值，性能提升空间有限。

2.2 硅基负极

硅负极的理论克容量高达4200mAh/g，远超石墨。

但其在充放电过程中存在体积膨胀率高的问题，会导致电极结构破坏，从而影响电池的循环寿命和稳定性 。

因此，硅基负极对于电芯结构、材料搭配有更高要求，通常采用纳米化、复合化处理、开发新型粘结剂等方式，来改善其性能。

硅碳负极、硅氧负极工艺成熟，综合性能较优，为当前主流材料。

固态电池厂商中，清陶能源、卫蓝新能源、太蓝新能源、国轩高科主要布局硅基负极路线。

2.3 金属锂负极

金属锂的理论比容量高达3860mAh/g，此外，金属锂密度相对较低，可以减轻电池的整体重量。

但其存在锂枝晶生长、与电解质反应等问题，需要通过优化固态电解质、电极制备工艺，来抑制锂枝晶生长，提高稳定性和循环寿命。

固态电池厂商中，清陶能源、亿纬锂能、华丰股份主要布局金属锂路线。

三. 硅基负极材料厂商

3.1 原材料厂商

多孔炭、硅烷气为硅基负极主要原材料。

（1）多孔炭：作为骨架材料，缓冲体积变化，提高电池比容量及循环稳定性。相关厂商：金博股份、元力股份。

（2）硅烷气：作为硅基的硅源，通过化学气相沉积等方法分解产生硅。相关厂商：硅烷科技、兴洋科技、中宁硅业。

（3）上游硅材料厂商：石大胜华、硅宝科技、多氟多、博迁新材。

3.2 硅基负极厂商

目前切入硅基负极的厂商包括：璞泰来、杉杉股份、中科电气、翔丰华、尚太科技、道氏技术。

中科电气：主营锂电负极及磁电装备，固态电池相关的硅碳负极、锂金属负极均有布局。

道氏技术：主营碳材料、锂电材料、陶瓷材料，高镍三元正极前驱体行业领先，硅碳负极已小批量出货。

杉杉股份：主营锂电池石墨负极材料，固态电池方面布局钴酸锂材料、三元材料、三元前驱体、硅基负极等。

翔丰华：石墨负极材料厂商，纳米硅-石墨复合负极已量产，配套宁德时代、清陶能源等固态电池厂商。

（转自：伏白的交易笔记）