【中证券新能源汽车】硅基负极专题报告4680电池引领需求，历经蛰伏终将爆发

硅基负极碳基材料是目前使用最为广泛的负极材料，其理论比容量为372mAh/g，而硅的比容量高达4200mAh/g，是碳基材料的10倍以上，高比容量优势使得硅基材料被视为理想的下一代负极材料。但由于硅材料在充放电时体积膨胀可达120%~300%，导致硅颗粒分化及SEI膜的破裂增厚，将影响电池首充效率与寿命。目前解决方案是硅颗粒提供储锂容量，碳材料缓冲体积变化，同时兼顾了较高的比容量与较长的使用寿命，硅碳复合材料与硅氧复合是主要技术路线。 [庆祝]需求端引领+供给端产出，硅基负极历经蛰伏将迎爆发。1）需求面锂电池需求增长，高密度电池加速导入。需求方面，新能源汽车步入了1-N的阶段，带动电池端进入优质产品驱动阶段，中长期增长确定性高、空间大、增速快。产品结构方面，随着下游客户对快充性能、续航时间提出更高要求，硅基负极优势更加凸显；2）爆发点随着特斯拉4680大圆柱电池的量产，带动硅基材料爆发，预计2025年硅基负极出货量将达9.8万吨（2021-2025年CAGR达53%），对应市场规模约150亿元，其中动力电池出货8.7万吨，对应市场规模132亿元，占比88%；3）行业端贝特瑞、杉杉股份、石大胜华都已经实现了硅基负极量产，璞泰来、硅宝科技等公司处于布局、中试或研发阶段。 [庆祝]性能重点体积膨胀降低寿命与首次充电效率，预锂化与材料端优化是前进方向。主要手段包括1）负极预锂化。预锂化是指在电池工作前向电池内部补充锂离子，将有效提升首次充电效率与电池寿命；2）改进硅基复合材料。除硅碳（纳米硅）路线、硅氧路线外，通过加入碳纳米管、石墨烯等新型导电剂材料，也将提升硅基负极的寿命与循环性能。 [庆祝]配套材料迭代加速，技术为先，关注电解液与粘结剂更替。电解液方面，对于硅基负极而言，由于SEI膜具有不稳定性，因此维持SEI膜的稳定性是提升硅基负极电化学性能的重要条件。硅基负极中，主要的成膜添加剂的选择是VC、FEC；粘结剂方面，考虑到硅材料的高膨胀率，因此对粘结剂的粘附性要求更高，主流硅基负极粘结剂包括CMC、PAA、PI等。 [庆祝]投资建议推荐杉杉股份（硅基负极）、硅宝科技（硅基负极）、璞泰来（硅基负极）、天奈科技（碳纳米管）、新宙邦（电解液）、晶瑞电材（粘结剂），关注贝特瑞（硅基负极）、石大胜华（硅基负极，电解液）、天赐材料（电解液）。