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硅碳负极产业链投资机会

招商证券研究报告系统梳理了硅碳负极产业链的投资机会。随着CVD硅碳负极在消费、动力领域的规模化应用加速,预计2026年产业链将迎来万吨级需求放量——硅碳负极纯体需求达1.37万吨,多孔碳需求约7225吨,硅烷需求约7985吨,PAA粉体需求约1901吨。产业链各环节龙头企业正加速卡位:负极环节贝特瑞市占率约70%、多孔碳环节圣泉股份与元力股份先行布局、PAA环节茵地乐市占率52.6%、碳纳米管环节天奈科技布局单壁产品。多孔碳、硅烷、PAA粘结剂三个关键上游环节有望率先受益于硅碳负极放量带来的结构性增长机会。

负极环节:龙头已现,新进入者加速追赶

硅碳负极负极环节呈“一超多强”格局。贝特瑞作为行业绝对龙头,硅基负极产能5000吨/年,2024年上半年市占率约70%,第五代硅碳产品比容量2000mAh/g以上,硅氧产品比容量达1500mAh/g以上。公司在中试线、量产线、客户验证等方面全面领先,短期龙头地位稳固。

新进入者正加速追赶。璞泰来硅碳负极中试产能已供不应求,预计2025年初首批产能建成投产;尚太科技凭借石墨负极积累向硅基拓展,获招商证券“强烈推荐”评级。兰溪致德(未上市)布局流化床CVD法,产品已迭代至第三代,一期500吨已投产、二期3000吨推进中。天目先导(未上市)核心技术源于中科院物理所,已有8000吨/年、在建15万吨/年,是国内产能规划最大的新进入者。碳一新能源已建成国内首条千吨级气相法产线,首款产品容量超1800mAh/g、首次库伦效率>90%。

负极环节的投资逻辑:短期看贝特瑞的龙头壁垒(产能、客户、技术迭代),中期看璞泰来、尚太科技等二线厂商的产能释放节奏,长期看CVD工艺成熟后行业格局的重塑。CVD法相比研磨法/硅氧法生产流程更短,新进入者存在通过工艺创新实现弯道超车的可能性。

上游材料:多孔碳与硅烷是最核心的原材料

多孔碳是硅碳负极的“骨架”,对最终产品性能起决定性作用。多孔碳的选择需平衡孔径/比表面积、导电性、杂质含量、粒度/密度等多个维度,直接影响纳米硅沉积的均匀性、复合材料的膨胀率和克容量。

多孔碳环节呈现“三线并行”格局。树脂类路线以圣泉集团为代表(现有300吨、在建1000吨,25年Q1投产),产品一致性好、压实高,率先在消费电池领域应用,价格50-60万元/吨。生物质类路线以元力股份为代表(现有500吨,配合宁德时代深度开发),成本优势显著(15-20万元/吨,远期有望降至10万元/吨以内),有望在动力电池领域大规模应用。石油焦类路线以金博股份为代表,价格便宜但除杂困难、需碱活化造成污染,目前仍处选择阶段。

硅烷是硅碳负极的“硅源”,占原材料成本的30%左右。电子级硅烷气价格已从2023年的24万元/吨下降至2024年下半年的5-10万元/吨,大幅降低了硅碳负极的原材料成本。但硅烷属于危化品,运输管控严格,未来大规模生产时可能出现局部短缺,驱动头部企业向上游硅烷一体化布局。石大胜华已布局硅基负极产能6万吨/年,硅宝科技1000吨/年硅碳负极产线已投产、3000吨/年正在设备安装。

PAA粘结剂是硅基负极不可或缺的配套材料。传统石墨负极使用CMC+SBR组合,但硅基负极高膨胀特性需要PAA的强氢键作用来维持极片结构稳定。PAA适度的亲和力有利于锂离子迁移,从而获得更高的锂离子传输速率。日播时尚2024年10月公告计划收购四川茵地乐(国内PAA市场占有率52.6%),标志着PAA粘结剂赛道正获得资本市场的战略关注。
硅碳负极产业链各环节投资标的梳理
环节核心公司产能/进展核心竞争力
硅碳负极贝特瑞5000吨/年,市占率70%第五代2000mAh/g,客户全覆盖
硅碳负极璞泰来中试供不应求,25年初投产消费客户已验证,动力拓展中
硅碳负极尚太科技石墨负极龙头向硅基拓展一体化成本优势
多孔碳(树脂)圣泉集团300吨,25年Q1达1000吨树脂类一致性优势
多孔碳(生物质)元力股份500吨,配合宁德开发生物质成本优势
PAA粘结剂茵地乐(日播时尚收购)市占率52.6%PAA细分龙头
碳纳米管天奈科技450吨单壁规划导电剂龙头

碳纳米管与设备环节的配套机会

碳纳米管(CNT)是硅碳负极的重要导电剂。硅基负极导电性较差,传统炭黑导电剂难以满足要求,碳纳米管因其一维结构可构建高效导电网络,成为硅基负极的优选导电剂。天奈科技作为国内碳纳米管龙头,2022年宣布拟建450吨单壁碳纳米管项目,2024年6月处于规划设计阶段,预计今年开工。单壁碳纳米管在硅基负极中的添加量虽小但单价比传统导电剂高数倍,有望成为碳纳米管行业新的增长极。

流化床设备是CVD工艺的核心装备。纽姆特(未上市)已布局中试级、量产级流化床气相沉积反应器(FB-CVD)。由于CVD工艺安全性、稳定性要求高,未来负极厂家自研设备或与设备厂深度绑定可能是发展方向。随着硅碳负极大规模量产推进,流化床设备的需求有望持续增长。
点击阅读报告原文: 电池与电气系统系列报告(109):新一代硅碳负极开始规模应用-241126(16页)
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