中金公司:新型硅碳商业化开启 看好多场景应用前景

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中金公司研报称,锂电池硅基负极至今已经历经4轮技术迭代,第4代多孔碳沉积硅技术路线在膨胀、成本、快充等方面均取得较好进步,已经开启商业化,看好其在多场景应用前景,建议关注相关产业链投资机遇。

  全文如下

中金 | 电池材料前瞻(五):新型硅碳商业化开启,看好多场景应用前景

中金研究

锂电池硅基负极至今已经历经4轮技术迭代,第4代多孔碳沉积硅技术路线在膨胀、成本、快充等方面均取得较好进步,已经开启商业化,我们看好其在多场景应用前景,建议关注相关产业链投资机遇。

摘要

新一代硅碳迎开启商业化。新型硅碳采用多孔碳与硅烷CVD反应制备,其较前三代硅基负极综合性能优势主要体现在:1)通过多孔碳微孔限制硅粒径在5nm以内,较好解决硅膨胀破裂问题;2)首次克容量可达1900mAh/g以上,首效接近90%,均大幅优于前期技术路线;3)搭配碳纳米管可支持4C快充;4)目前可实现接近千次循环,可满足消费、动力场景需求;5)有望帮助电池较石墨电池实现BOM成本更低。得益于其良好性能,目前下游消费、动力电池均对其表现浓厚兴趣,且部分高端手机机型已经开始批量应用,我们预计电池体积不变下容量最大可提升20%。

原材料、工艺、设备协同进步,新型硅碳实现量产突破。我们认为原材料、设备、工艺等均迎来突破,有望加速其应用。1)过去硅碳厂多外采第三方硅烷气成本高昂,但随着行业龙头硅烷大规模扩产,以及部分硅碳厂自备硅烷产能,我们认为硅烷气成本有望大幅下降。2)国产流化床设备取得重要突破,目前第三方领先企业如纽姆特已开始批量化交付下游,有望解决硅碳规模化降本、一致性的难题。3)多孔碳目前材料选型、制备工艺仍面临一定分歧,但我们认为随着工艺迭代技术有望收敛,良率有望由目前不足30%大幅提升,从而进一步提供降本空间。我们预计至2028年新型硅碳自备/外采硅烷模式下生产成本有望分别降至10.9/13.0万元/吨,较当前降幅41%/61%。

2028年新型硅碳材料市场规模有望达到两百亿元量级。我们看好新型硅碳依次在消费、动力三元、动力铁锂领域迎来规模化应用。随着AI手机商业化,电池续航提升需求迫切,硅碳可较好兼容电池轻薄化与容量提升,且消费场景价格不敏感、循环性能要求低,有望作为新型硅碳规模化应用的起始场景,远期有望在平价手机全面铺开应用。待硅碳逐步解决规模化、一致性问题后,我们预计硅碳同样有望逐步在动力三元和铁锂场景迎来规模化应用。我们预计至2028年硅碳价格有望降至25万元/吨以内,市场规模有望达到8.1万吨/202亿元量级。

风险

材料商业化应用进展不达预期,材料成本下降进展不达预期。

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