中信證券：CVD工藝引領硅碳負極的革新之路 加速邁入“硅”時代

智通財經(jīng)APP獲悉，中信證券發(fā)布研報指出，鋰電池能量密度的提升面臨瓶頸，因此尋求更高比容量負極材料成為當前產(chǎn)業(yè)研究的核心。硅基負極因其極高的比容量和可顯著提升鋰電充放電效率的優(yōu)勢而備受關注，被認為是進一步提高電池能量密度的有效途徑。硅在鋰化時的嚴重體積效應是硅基材料商業(yè)化的最大限制，但現(xiàn)階段硅基負極膨脹問題在CVD法硅碳下已取得較大改善，未來硅基負極在應用端的需求有望進一步增長。

該行認為在應用場景端的擴展以及摻混比例提升共同作用下，硅碳負極有望逐步進入產(chǎn)業(yè)加速導入、需求放量的階段，預計2026年全球硅碳負極需求有望達到6-7萬噸，較2023年增長1倍以上，對應市場空間可達180-210億元，前景廣闊。建議關注兩條主線：1）硅碳合成主賽道，重點關注已經(jīng)實現(xiàn)CVD法硅碳產(chǎn)業(yè)化制造且在未來產(chǎn)能規(guī)劃方面具備優(yōu)勢的公司，及相關核心原材料的公司。2）硅碳產(chǎn)業(yè)化放量將正向催化相關核心輔助材料需求。

中信證券主要觀點如下：

硅基負極將推動鋰離子電池技術突破當下發(fā)展瓶頸。

鋰電池能量密度發(fā)展達瓶頸期，尋找更高比容量負極材料成為產(chǎn)業(yè)研究重點。硅基負極具有極高的比容量，可大幅提升鋰電的充放電效率，其中硅碳負極還可以在保證能量密度的前提下降低電芯成本，因此被視為進一步提升電池能量密度的有效方案。

硅基負極市場空間廣闊，預計2026年需求可達6-7萬噸，對應市場空間可達180-210億元。

現(xiàn)階段硅基負極在負極中的滲透率較低，主要應用在消費電池體系。但全球電池廠圍繞硅基負極材料進行密集電池創(chuàng)新，目前寧德時代、特斯拉、深藍電池、清陶能源等頭部企業(yè)已經(jīng)率先向市場推出了含硅負極電池產(chǎn)品，具體產(chǎn)品涉及半固態(tài)電池和傳統(tǒng)鋰離子電池。我們認為2024年硅基負極有望在動力電池領域全面鋪開，動力電池的市場需求遠大于消費電池，未來有巨大的發(fā)展空間。我們預計2026年全球硅碳負極需求有望達到6-7萬噸，較2023年增長1倍以上，對應市場空間可達180-210億元，發(fā)展前景廣闊。

隨著硅基負極技術的不斷進步，CVD硅碳負極憑借出色的性能有望成為未來硅基負極的重要發(fā)展方向之一。

硅在鋰化時的嚴重體積效應是硅基材料商業(yè)化的最大限制，因此硅基負極發(fā)展分為硅氧和硅碳兩條路徑。硅氧負極首效低，添加預鋰劑會增加硅基負極使用成本，從而阻礙硅基負極全面商業(yè)化進程。硅碳負極膨脹問題在CVD法硅碳下已取得較大改善，穩(wěn)定性大幅提升，降本潛力高于硅氧負極，且近年已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。現(xiàn)階段國內外企業(yè)競逐布局硅基負極，材料廠商傾向于發(fā)展硅碳負極，未來硅碳負極在硅基負極中的占比有望實現(xiàn)快速增長。

基于CVD法的硅碳負極有望引領硅基負極加速產(chǎn)業(yè)化。

目前硅碳負極合成分為三種主流路線，分別為研磨法、CVD工藝以及高溫熱解法，其中CVD工藝被當前視為最具發(fā)展?jié)摿?，或成為未來主流的工藝。生物質類和樹脂類多孔碳將共同助力CVD法硅碳發(fā)展，但硅碳性能很大程度受前驅體多孔碳影響。硅碳成本取決于原料前驅體多孔碳以及硅烷氣成本，硅烷氣將是降本關鍵，因此主流硅碳生產(chǎn)企業(yè)配套硅烷氣生產(chǎn)將成為行業(yè)發(fā)展趨勢。此外，硅碳的固定投資規(guī)模較大，進一步擴大單一流化床的產(chǎn)量或有望縮小固定投資規(guī)模，從而進一步推動產(chǎn)業(yè)化進程。

硅碳負極需求爆發(fā)驅動核心原料硅烷、負極包覆材料、粘結劑PAA、導電劑炭黑/碳納米管、電解液添加劑FEC需求擴張。

我們預計CVD法將成為硅碳主流工藝，硅碳需求爆發(fā)有望推動原材料硅烷氣需求迎來高速擴張期，相關供應商有望受益。硅碳相較傳統(tǒng)石墨電極，在導電性和循環(huán)穩(wěn)定性上存在一定差異性。通常為提升硅碳負極的導電性能，會提升負極包覆材料、導電劑添加比例；而穩(wěn)定性方面，則是采用PAA粘結劑和電解液添加劑FEC促成SEI膜的形成，從而抑制材料膨脹。在硅基材料新需求持續(xù)增長的推動下，相關輔助材料需求有望得到正向催化。

風險因素：

硅基負極產(chǎn)業(yè)化進程不及預期，硅碳合成技術發(fā)生迭代，鋰電池需求不及預期，硅碳負極產(chǎn)能擴產(chǎn)節(jié)奏不及預期。

投資策略：

鋰電池能量密度的提升面臨瓶頸，因此尋求更高比容量負極材料成為當前產(chǎn)業(yè)研究的核心。硅基負極因其極高的比容量和可顯著提升鋰電充放電效率的優(yōu)勢而備受關注，被認為是進一步提高電池能量密度的有效途徑。硅在鋰化時的嚴重體積效應是硅基材料商業(yè)化的最大限制，但現(xiàn)階段硅基負極膨脹問題在CVD法硅碳下已取得較大改善，未來硅基負極在應用端的需求有望進一步增長。我們認為硅基負極在應用場景端的擴展以及摻混比例提升的共同作用下，硅碳負極有望逐步進入產(chǎn)業(yè)加速導入、需求放量的階段，我們預計2026年全球硅碳負極需求有望達到6-7萬噸，較2023年增長1倍以上，對應市場空間可達180-210億元，發(fā)展前景廣闊。建議關注兩條主線：1）硅碳合成主賽道，重點關注已經(jīng)實現(xiàn)CVD法硅碳產(chǎn)業(yè)化制造且在未來產(chǎn)能規(guī)劃方面具備優(yōu)勢的公司。2）硅碳產(chǎn)業(yè)化放量將正向催化相關核心輔助材料需求擴張。