提高锂离子电池负极材料的容量可有效提升全电池能量密度。目前商业化应用最为广泛的负极材料石墨的实际比容量已接近理论比容量极限，提升空间已十分有限。而硅基负极具有能量密度高（理论比容量高达4200 mAh/g，约为石墨负极的10倍）、原料分布广泛、放电平台合适等明显优势，正成为下一代负极材料的发展重点。

　　随着生产工艺及配套产业链的日趋成熟与完善，特斯拉、宁德时代等企业相继开始量产使用硅碳负极的动力电池产品，部分负极企业也开始投资建设硅碳负极产线。2022年硅碳负极在产业化上有望实现较大跨越，但受多重因素影响，行业进入壁垒依然较高。

产业仍处于初级发展阶段

　　按硅和碳的复合方式划分，硅碳负极主要包括包覆型、嵌入型和复合型这三种类型。其中，嵌入型硅碳负极由于生产工艺和石墨负极工艺较为类似，最先实现商业化。

　　早在20世纪90年代，索尼、松下等海外企业就开始对硅碳负极进行研究及产业化，但受制于产品价格、首次效率、循环稳定性等原因，硅碳负极应用场景仍受到一定限制。目前已经商业化的硅碳负极主要应用于消费电子、电动工具等对成本敏感度相对不高的领域，在动力电池领域渗透率则相对较低。相比于石墨负极材料，我国硅碳负极材料的实际应用还比较小众，市场总体产量较小。

　　据相关统计，2020年我国硅碳负极材料出货量为0.9万吨，硅碳负极材料占负极材料出货量比例约为2%。当前，多数国内企业尚未实现硅碳负极材料量产，多采用在石墨负极材料中掺杂少量硅碳材料进行改性，硅碳负极材料在国内的发展仍处于初期阶段。

工艺核心难点为纳米硅粉制备

　　主流硅碳负极的生产工艺主要包括硅粉纳米化、碳材料复合、包覆、烧结、除磁等步骤，除硅粉纳米化外，和石墨负极生产过程较为类似。

　　在硅碳负极生产工艺中，碳材料复合和烧结等步骤技术已较为成熟。考虑到纳米硅具有较高的表面能，极易团聚形成微米级颗粒，导致硅碳负极循环稳定性及首次效率下滑，所以硅碳负极生产的核心难点在于纳米硅粉的制备。

　　目前，纳米硅粉的制备方法主要有三种：机械研磨法、化学气相沉积法和等离子蒸发冷凝法。由于国内对纳米硅粉研制起步较晚，制作水平相对落后，主要以研磨法为主。而美国、日本等国家的企业对纳米硅粉的研究起步较早，日本帝人、美国杜邦等企业均可以用等离子蒸发冷凝法进行纳米硅粉的制备。国内等离子体法进展较快的企业为博迁新材，目前处于中试阶段。

国内主流厂商正加速布局

　　2021年以来，部分限制硅碳负极在动力电池中应用的因素已经出现明显改观。此外，特斯拉发布的4680电池、国轩高科发布的210Wh/kg LFP电芯、广汽集团发布的海绵硅电池包和宁德时代提供的265kWh/kg NCM三元电池解决方案相继开始量产使用硅碳负极的动力电池产品，部分负极企业也开始投资建设硅碳负极产线。硅碳负极产业化条件正日趋成熟，部分硅碳负极材料产品稳定性得到下游企业的验证，并已实现批量化应用。

　　从市场格局来看，国内主要硅基负极材料生产企业包括贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸、江西正拓、中科电气和深圳斯诺等，但能够实现量产的企业较少。

　　贝特瑞在硅碳负极材料方面具备先发优势，2013年就通过了韩国三星电子的认证，开始量产供货。2020年其负极材料出货7.53万吨，已进入松下-特斯拉的供应链，为松下的动力电池电芯配套部分负极材料，实现大批量供货，目前拥有3000吨/年的产能。

　　上海杉杉具备每月吨级的出货规模，有望完成4000吨/年的硅碳负极生产规模。其硅碳负极产品已量产供货，但出货量不大，主要客户为宁德时代。杉杉股份的高容量硅合金负极材料已产业化并可满足新能源乘用车300wh/kg性能要求，并已对CATL实现供货。

　　江西紫宸计划投资50亿元在江苏溧阳建隔膜、负极材料等项目，该项目含有量产新型硅碳复合负极材料，比容量在380~900mAh/g不等。

　　硅宝科技2019年建成50吨/年硅碳负极中试生产线，产品已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货，2021年拟新建1万吨/年锂电池用硅碳负极材料等项目。

　　中金公司基于硅碳负极在消费类电池及动力电池渗透率情况对2025年硅碳负极需求进行了测算：对于消费类电池，由于技术成熟度已相对较高，预计2025年硅碳负极在消费类电池中渗透率将达50%，对应约7万吨硅碳负极需求；对于动力电池，受益于产业链配套逐步完善，预计硅碳负极在圆柱动力电池/方形动力电池中渗透率有望稳步提升，2025年硅碳负极在圆柱动力电池/方形动力电池中渗透率将达到35%/20%，对应约13万吨硅碳负极需求。基于以上假设，测算2025年全球动力电池用硅碳负极需求量有望达到20万吨，较2020年约万吨的体量或将有明显提升。

　　硅碳负极需求的快速增长，除对硅碳负极生产企业形成利好外，有望同步带动其配套材料需求提升。其中，纳米硅粉、补锂剂、硅碳负极粘结剂、碳纳米管导电剂和新型锂电池电解液添加剂的需求催化将较为显著。

　　相较于石墨负极，硅碳负极进入壁垒仍然较高。因为量产较为困难，且需要与下游电池生产商使用的电解液、正极材料、粘结剂等进行产业链配套，硅碳负极客户通常有着较高的粘性，所以跨界布局的企业仍相对较少，未来行业竞争格局或相对有序。