【研报】电气设备行业电动车产业链技术研究专题系列之二：硅基负极高能量密度锂离子电池首选-20200616[17页].pdf

1、 -1- 证券研究报告 2020 年 06 月 16 日 电气设备电气设备行业行业 硅基负极，高能量密度硅基负极，高能量密度锂锂离子电池离子电池首选首选 电动车产业链技术研究专题系列之二电动车产业链技术研究专题系列之二 行业行业专题专题研究研究 石墨负极潜力挖掘完全石墨负极潜力挖掘完全 电芯能量密度和负极材料的克容量成正相关关系。目前，高端石墨克容量已 经达到 360-365mAh/g， 接近理论克容量 372mAh/g。 因此从负极材料角度看， 电芯能量密度的提升需要开发出具有更高克容量的负极材料。 硅基负极材料最具商业硅基负极材料最具商业化化前景前景 硅基负极材料中 Si 与 Li+产生合

2、金化反应， 最高克容量可达最高克容量可达 4200 mAh/g， 是， 是 石墨的石墨的 10 倍多倍多。且硅还具有较低的电化学嵌锂电位（约 0.4 V vs. Li/Li+） ， 不存在析锂问题、储量丰富等优点，是非常具有潜力的下一代高能量密度锂 离子电池负极材料。 硅基负极材料产业化关键点：体积剧烈变化和不稳定的硅基负极材料产业化关键点：体积剧烈变化和不稳定的 SEI 膜膜 在充放电过程中，硅锂合金的生成与分解伴随着巨大的体积变化，最大膨胀 可达 320%，而碳材料只有 16%。剧烈的体积变化导致如下的挑战：硅颗粒硅颗粒 破裂粉化、负极活性物质从电极片上脱落、因粉化和脱落引起固相电解质层破

3、裂粉化、负极活性物质从电极片上脱落、因粉化和脱落引起固相电解质层 （SEI 膜）持续形成膜）持续形成。目前，主要通过材料设计材料设计（硅的纳米化、对硅进行碳 包覆、 加入氧化亚硅等） 和电池体系优化电池体系优化 （选用电解液添加剂 FEC 和 VC 等、 负极材料粘接剂 CMC-SBR 和聚丙烯酸锂等、导电剂的优化）等来应对。 碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳商业化程度高碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳商业化程度高 硅基负极材料制备方法多，且较石墨的制备工艺更复杂，产品尚未达到标准 化。目前，碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳是商业化程度最高的两种硅基负极材目前，碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳是商业化程度最高的两种硅基负极材

4、 料料。量产企业有国内的贝特瑞、天目先导、杉杉等，海外的日本信越化学、 大阪钛业、日立化成、昭和电工和韩国大洲等。 硅基负极材料产业化时间短；国际上日企领先，国内贝特瑞领先硅基负极材料产业化时间短；国际上日企领先，国内贝特瑞领先 日本日立、汤浅等企业从 2015 年开始陆续将硅基负极应用到消费电池和动 力电池中，促进了硅基负极材料产业化应用。国内方面，根据高工锂电的调 研，能够量产硅基负极材料的企业不超过 3 家，其中，贝特瑞国内领先，于 2017 年实现量产出货，现已成功进入松下-特斯拉供应链。 投资建议投资建议 受益公司有负极材料龙头、硅基负极领域领先的贝特瑞，开启硅基负极产业 化的杉杉股

5、份，人造石墨龙头、推进硅基负极产业化的璞泰来。 风险提示：风险提示：疫情对新能源汽车需求的影响，硅基负极产业化应用不及预期 重点公司财务及估值重点公司财务及估值 证券代码证券代码 股票名称股票名称 股价，元股价，元 EPS PE 2019 2020E 2021E 2019 2020E 2021E 835185.OC *贝特瑞 45.91 1.52 2.07 2.84 30.3 22.2 16.2 600884.SH *杉杉股份 13.83 0.13 0.34 0.43 103.0 40.7 32.1 603659.SH *璞泰来 92.50 1.41 2.05 2.72 65.5 45.1 3

6、4.0 资料来源： Wind， 新时代证券研究所 （带*为新 wind 一致预期， 股价为 2020.6.16 收盘价） 推荐推荐（维持维持评级）评级） 开文明（分析师）开文明（分析师） 021-68865582 证书编号：S0280517100002 王王琎（联系人）（联系人） 证书编号：S0280119120005 行业指数一年走势行业指数一年走势 相关报告相关报告 欧洲新能源车高景气确定性强， 可再生 能源省级消纳责任权重下发2020-06-14 新能源车海内外共振景气向上， 可再生 能源省级消纳责任权重下发2020-06-07 光伏新规范强化龙头优势， 大众入股国 轩凸显国内产业链竞争