天然石墨是從天然石墨礦石中提純得到,是成本最低的一種負(fù)極材料,比容量較高,但其充放電循環(huán)性能不佳,首次效率一般只能達(dá)到90%,主要應(yīng)用于消費(fèi)類電池領(lǐng)域。
人造石墨是易石墨化碳(石油焦、針狀焦)經(jīng)過高溫處理后生成的石墨產(chǎn)品。雖然其工藝流程較為復(fù)雜、成本相對(duì)較高、能量密度也略低于天然石墨,但是其循環(huán)性能、大倍率充放電效率、與電解液的相容性、容量區(qū)間均優(yōu)于天然石墨,現(xiàn)已成為動(dòng)力電池和中高端消費(fèi)電池的主流負(fù)極材料。
非碳材料涵蓋硅基、鈦基、錫基、氮化物和金屬鋰,這類新型負(fù)極目前仍處研發(fā)或小規(guī)模生產(chǎn)階段,尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
圖表 天然石墨與人造石墨對(duì)比
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隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電池生產(chǎn)廠家不斷探索負(fù)極體系。日本日立和 GS 湯淺公司( GS Yuasa 以及韓國LG 均采用了硬碳材料作為動(dòng)力電池的負(fù)極材料,應(yīng)用于 EV 和 HEV 。國內(nèi)電池材料廠家也在積極研發(fā)并小規(guī)模生產(chǎn)了部分硬碳產(chǎn)品。
2019年中國鋰電池負(fù)極材料市場規(guī)模為120.0億元,同比增長14.29%。2021年市場規(guī)模約為192億元。
據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2021年中國鋰電負(fù)極市場出貨量72萬噸,同比增長97%。
圖表 2018-2021年中國負(fù)極材料出貨量(萬噸)
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從產(chǎn)品出貨結(jié)構(gòu)來看,人造石墨產(chǎn)品占比持續(xù)提升,市場份額上升至84%;天然石墨占比下降,市場份額下滑至14%,主要原因?yàn)椋?)受動(dòng)力及儲(chǔ)能市場需求帶動(dòng),人造石墨對(duì)比天然石墨具有更好的一致性與循環(huán)性,帶動(dòng)人造石墨占比提升;2)我國主要鋰電池企業(yè)逐步轉(zhuǎn)向人造石墨,帶動(dòng)了人造石墨出貨量占比進(jìn)一步提升。
圖表 2020-2021年中國負(fù)極材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(%)
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從市場競爭格局來看,2021年由于行業(yè)火爆的增長勢頭,疊加國家出臺(tái)限電、雙減等政策,導(dǎo)致部分中小負(fù)極企業(yè)生產(chǎn)受到限制。對(duì)比2020年,CR3市場集中度下滑,CR6市場集中度上升,主要原因有:
1)下游需求旺盛,TOP3企業(yè)產(chǎn)能有限,滿產(chǎn)滿銷,而其他具備產(chǎn)能的實(shí)力企業(yè)訂單充足,產(chǎn)能利用率提升,擠占了CR3部分市場份額;
2)二線企業(yè)新增產(chǎn)能超10萬噸/年,出貨量同比增速超160%,推動(dòng)CR6市場集中度不斷提升;
3)行業(yè)石墨化供應(yīng)緊缺,三線及以下企業(yè)行業(yè)話語權(quán)弱,石墨化優(yōu)先供應(yīng)TOP6企業(yè),中小企業(yè)受石墨化供應(yīng)影響,產(chǎn)能利用率低,進(jìn)一步推高CR6市場集中度上升。
圖表 2020-2021年中國負(fù)極材料行業(yè)集中度(%)