【纪要】中天科技(600522)基本面交流会纪要20211112
海洋板块：中天科技由陆路电缆的传输向海洋电缆的传输进行延伸。
1、海缆：
1）发展历程：1999年进入海洋系统填补国内空白，产业化在2000年，2004年成立海缆公司，2011年国际化，主要客户是阿美石油。经过阿美石油常态化合作、知道，壳牌等国际其他客户也开展了与我们的合作。中天在油气田市场还开展了岛屿输电、长距离输电的市场，主要客户包括德电、法电、西班牙电力等业主。2017年以前，海外收入主要来自于油气田、海上电力传输市场，占到整个产能的40%。2017年之后，国内大规模建设，中天将产能转到国内市场，中天科技是国内第一个扩产，2017年就开始第一次扩产。2018、2019年海洋风电的启动享受行业发展红利，公司营业收入快速增长。
2）产能：2020年底海缆产值40亿，真正交付是24、25亿，存在时间差，大部分扩产收益将在2021年体现。预计2021年海缆收益在40亿以上。2021年内也做了海缆产能的提升（2019年铺垫，2021年9月有产能提升50%，达到理论产值60亿，明年释放），2022年产能达60亿元。2023-24年产能规模会增长到70-80元亿元。
3）订单：2020年底2021年初海洋+海工订单达到140-150亿元，其中90亿是海缆订单（今年会确认40亿元订单，剩余50亿订单明年确认）。今年新增的订单规模14-15亿元（累计160亿元订单，今年确认70-80亿元，剩余明年确认）
4）2021年抢装潮之后是否存在持续性？明年订单基础上有积累，明年在今年基础上持平。
a. 短期市场机会方面，广东3GW完成资源到业主的分配，已经落实到了各大发电集团，如三峡、粤电等业主单位，已经开始风机招标，海缆的招标将紧随其后，订单在4Q21会体现；江苏2.6GW已经开始资源分配，之后会开始海上风机和海缆的招标；山东2GW海上风电近期落地；浙江省已经在招标了。这是近半年内要落地的订单。这是明年持稳的基础上的增量空间。
b. 看到更远，广东省在十四五每年有4-5GW增量，江苏省预计同样水平，广西十四五期间有10GW增量，山东也有10GW规划，浙江省、上海市都有规划（半年报有罗列）；
c. 最新的更新：福建省。该省地理位置上具有优势性、同时有特殊性，昨天晚上福建省放出最新的规划，如果有相关特殊方面的许可，对中天来说是最有潜力的成长点。
2、海工（打桩）业务：
订单：1）在手订单60-70亿。2）未来会有新增订单，有些项目明年建设结束，有些要谈判、招标，我们预期拿到一些份额。3）再之后，运维服务也会贡献收入。
收入：今年已经确认了35亿，全年在40亿左右，剩下的明年确认。
Q：漳州总量50GW规划。中天的份额？全国其他区域是否会有大规模海上风电规划？
A：漳州项目提升了我们业务未来的确定性。
市场机会：一般来说，海缆占海上风机投入20%的比重，海洋打桩业务占15%比重（要看风机厂离岸距离，福建能够大规模开发，但是建设还没开始，可能要从近海开始），海缆施工5%比重。总的来看可能有40%服务的市场。当前，每GW投入150亿，未来会是120-130亿的水平。如此算来，每GW会有40-50亿的市场机会。50亿不是一年兑现，是有长期规划的。
中天优势：2017年提供了中国60-70%的市场服务，之后国内产能提升我们也能做到20-30%，中天的产能提升之后能到30-40%。
海缆板块：我们40-60亿产能得快扩产是新厂房，新厂房预留地比较充裕，因此在广东省20亿基础上提升到30-40亿是有可能的（使得未来海缆板块30-40%的增长更加确定）。
海上风机：我们当前有两型三船的服务，年服务量在25-30亿水平。海工施工能力提升，匹配风机大型化、远海施工需要，2023年会再次翻番海上风机施工的能力。
Q：光伏EPC项目，假设组件现在2块钱，之后降到1.8，弹性怎么样？
A：从光伏电站建设成本来说，随着平价上网，建设成本在下降。短期来看，建造成本不会有很多向下空间。长期来看，储能系统匹配之后环节之前西部发电无法全部上网的不稳定性（增加现有电流量）+转换功率提升，效率会提升较为明显。主要是增效层面，成本下降不明显。
Q：EPC总包项目价格现在已经确定了？
A：现在还没有，光伏电站资源2GW给谁做（央企）已经确定，但价格还没定。该企业会先定未来的计划，然后一批一批地定价格。
Q：2023-24年，产值在70-80亿元是只针对海缆的吗？
A：是的。目前在海洋板块，我们有两块业务：海缆+海工（打桩）。70-80亿只考虑了南海厂区的规划。我们在江苏盐城海缆生产基地的规划，目前还没有动工，还在进行土地获取，这一块没有算进去。扩产周期在2年，要有码头岸线资源、相应生产能力、生产工艺，2年左右扩出来。
Q：海工需求是一个加速增长？之后的产能扩张速度是否会更快？
A：需求确实是加速状态，不仅海缆产能要匹配，海装能力也要匹配上。行业也有自然成长的过程，我们相信中天的扩产在业内是走在前面的。下一步海装也要匹配上。
Q：海工（打桩）业务需要提前进行产能布局吗？还是说只是一个施工业务？
A：和陆路施工、近海作业不同。目前施工走向深远海，技术含量较高。我们目前单机吊装1600吨，受潮汐影响较小，稳定性、可工作性更高，业主使用我们的施工装备能够实现更好的稳定性。收入结构上，总共有20亿规模，可能机装在20-30%的比例，大部分是服务，因此毛利率不错（我们自己做能做到30-35%的区间）；和海缆反过来（海缆施工服务，海缆价值高，服务比例低）。
打桩业务取决于有没有匹配单机吊装能力和施工条件的船，不是近海作业。随着海上风机大型化和深远海，施工技术难度更高，我们也是匹配当前趋势有扩产计划。目前供应商已经选好，正在进行相应的配型，预计2023年之后会有新的产能，产能会翻番体现。
Q：打桩业务未来展望。
A：明年船不是瓶颈，主要受限于开工速度。目前精力还是在抢装，等抢装结束后，有些客户会投入建设。如果进入大规模建设阶段，那么展望不错。
Q：海上风机降价较快，今年看到接近平价的项目。海上风电需求增长趋势？
A：在业内，今年没有变化，是预期在兑现。是资本市场的预期变化。海上风电在未来一定是新能源发展的主力，前景巨大。目前受制于海工装备、风机制造能力、技术进步，但是技术进步速度会很快，导致度电成本下降，上游组织能力越来越强，建设迅速推进。今年就能够看到平价上网的项目，建设在明后年。海上风电容量大、可以连片开发、不受陆地资源、不用考虑西电东输输电线路的建设，因此我们认为未来发展潜力巨大。
Q：2023年船会翻番，目前的船对应多大的体量，未来船是否会退役？对应的CAPEX是什么情况？
A：2023年计划投入工程作业船2条，投资规模预计20亿。老船不存在退役，投入新船的原因是海上风机大型化，现有装备不适应了，因此我们要去适应大风机趋势。但是大型化之后，山东等仍然存在小风机（10兆瓦以内），小船还是有空间的。小船、大船不存在替代之说。
新船预计满足20兆瓦以内的建设。
Q：海上风电的需求很旺，瓶颈主要在船？
A：未来十四五大风机越来越多，大船会是瓶颈。随着周期拉长，大船会慢慢造出来，建设能力释放，之后会出现拐点放量。
Q：现在业内是否有比较多的船在规划？
.........
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海洋板块：中天科技由陆路电缆的传输向海洋电缆的传输进行延伸。
1、海缆：
1）发展历程：1999年进入海洋系统填补国内空白，产业化在2000年，2004年成立海缆公司，2011年国际化，主要客户是阿美石油。经过阿美石油常态化合作、知道，壳牌等国际其他客户也开展了与我们的合作。中天在油气田市场还开展了岛屿输电、长距离输电的市场，主要客户包括德电、法电、西班牙电力等业主。2017年以前，海外收入主要来自于油气田、海上电力传输市场，占到整个产能的40%。2017年之后，国内大规模建设，中天将产能转到国内市场，中天科技是国内第一个扩产，2017年就开始第一次扩产。2018、2019年海洋风电的启动享受行业发展红利，公司营业收入快速增长。
2）产能：2020年底海缆产值40亿，真正交付是24、25亿，存在时间差，大部分扩产收益将在2021年体现。预计2021年海缆收益在40亿以上。2021年内也做了海缆产能的提升（2019年铺垫，2021年9月有产能提升50%，达到理论产值60亿，明年释放），2022年产能达60亿元。2023-24年产能规模会增长到70-80元亿元。
3）订单：2020年底2021年初海洋+海工订单达到140-150亿元，其中90亿是海缆订单（今年会确认40亿元订单，剩余50亿订单明年确认）。今年新增的订单规模14-15亿元（累计160亿元订单，今年确认70-80亿元，剩余明年确认）
4）2021年抢装潮之后是否存在持续性？明年订单基础上有积累，明年在今年基础上持平。
a. 短期市场机会方面，广东3GW完成资源到业主的分配，已经落实到了各大发电集团，如三峡、粤电等业主单位，已经开始风机招标，海缆的招标将紧随其后，订单在4Q21会体现；江苏2.6GW已经开始资源分配，之后会开始海上风机和海缆的招标；山东2GW海上风电近期落地；浙江省已经在招标了。这是近半年内要落地的订单。这是明年持稳的基础上的增量空间。
b. 看到更远，广东省在十四五每年有4-5GW增量，江苏省预计同样水平，广西十四五期间有10GW增量，山东也有10GW规划，浙江省、上海市都有规划（半年报有罗列）；
c. 最新的更新：福建省。该省地理位置上具有优势性、同时有特殊性，昨天晚上福建省放出最新的规划，如果有相关特殊方面的许可，对中天来说是最有潜力的成长点。
2、海工（打桩）业务：
订单：1）在手订单60-70亿。2）未来会有新增订单，有些项目明年建设结束，有些要谈判、招标，我们预期拿到一些份额。3）再之后，运维服务也会贡献收入。
收入：今年已经确认了35亿，全年在40亿左右，剩下的明年确认。
Q：漳州总量50GW规划。中天的份额？全国其他区域是否会有大规模海上风电规划？
A：漳州项目提升了我们业务未来的确定性。
市场机会：一般来说，海缆占海上风机投入20%的比重，海洋打桩业务占15%比重（要看风机厂离岸距离，福建能够大规模开发，但是建设还没开始，可能要从近海开始），海缆施工5%比重。总的来看可能有40%服务的市场。当前，每GW投入150亿，未来会是120-130亿的水平。如此算来，每GW会有40-50亿的市场机会。50亿不是一年兑现，是有长期规划的。
中天优势：2017年提供了中国60-70%的市场服务，之后国内产能提升我们也能做到20-30%，中天的产能提升之后能到30-40%。
海缆板块：我们40-60亿产能得快扩产是新厂房，新厂房预留地比较充裕，因此在广东省20亿基础上提升到30-40亿是有可能的（使得未来海缆板块30-40%的增长更加确定）。
海上风机：我们当前有两型三船的服务，年服务量在25-30亿水平。海工施工能力提升，匹配风机大型化、远海施工需要，2023年会再次翻番海上风机施工的能力。
Q：光伏EPC项目，假设组件现在2块钱，之后降到1.8，弹性怎么样？
A：从光伏电站建设成本来说，随着平价上网，建设成本在下降。短期来看，建造成本不会有很多向下空间。长期来看，储能系统匹配之后环节之前西部发电无法全部上网的不稳定性（增加现有电流量）+转换功率提升，效率会提升较为明显。主要是增效层面，成本下降不明显。
Q：EPC总包项目价格现在已经确定了？
A：现在还没有，光伏电站资源2GW给谁做（央企）已经确定，但价格还没定。该企业会先定未来的计划，然后一批一批地定价格。
Q：2023-24年，产值在70-80亿元是只针对海缆的吗？
A：是的。目前在海洋板块，我们有两块业务：海缆+海工（打桩）。70-80亿只考虑了南海厂区的规划。我们在江苏盐城海缆生产基地的规划，目前还没有动工，还在进行土地获取，这一块没有算进去。扩产周期在2年，要有码头岸线资源、相应生产能力、生产工艺，2年左右扩出来。
Q：海工需求是一个加速增长？之后的产能扩张速度是否会更快？
A：需求确实是加速状态，不仅海缆产能要匹配，海装能力也要匹配上。行业也有自然成长的过程，我们相信中天的扩产在业内是走在前面的。下一步海装也要匹配上。
Q：海工（打桩）业务需要提前进行产能布局吗？还是说只是一个施工业务？
A：和陆路施工、近海作业不同。目前施工走向深远海，技术含量较高。我们目前单机吊装1600吨，受潮汐影响较小，稳定性、可工作性更高，业主使用我们的施工装备能够实现更好的稳定性。收入结构上，总共有20亿规模，可能机装在20-30%的比例，大部分是服务，因此毛利率不错（我们自己做能做到30-35%的区间）；和海缆反过来（海缆施工服务，海缆价值高，服务比例低）。
打桩业务取决于有没有匹配单机吊装能力和施工条件的船，不是近海作业。随着海上风机大型化和深远海，施工技术难度更高，我们也是匹配当前趋势有扩产计划。目前供应商已经选好，正在进行相应的配型，预计2023年之后会有新的产能，产能会翻番体现。
Q：打桩业务未来展望。
A：明年船不是瓶颈，主要受限于开工速度。目前精力还是在抢装，等抢装结束后，有些客户会投入建设。如果进入大规模建设阶段，那么展望不错。
Q：海上风机降价较快，今年看到接近平价的项目。海上风电需求增长趋势？
A：在业内，今年没有变化，是预期在兑现。是资本市场的预期变化。海上风电在未来一定是新能源发展的主力，前景巨大。目前受制于海工装备、风机制造能力、技术进步，但是技术进步速度会很快，导致度电成本下降，上游组织能力越来越强，建设迅速推进。今年就能够看到平价上网的项目，建设在明后年。海上风电容量大、可以连片开发、不受陆地资源、不用考虑西电东输输电线路的建设，因此我们认为未来发展潜力巨大。
Q：2023年船会翻番，目前的船对应多大的体量，未来船是否会退役？对应的CAPEX是什么情况？
A：2023年计划投入工程作业船2条，投资规模预计20亿。老船不存在退役，投入新船的原因是海上风机大型化，现有装备不适应了，因此我们要去适应大风机趋势。但是大型化之后，山东等仍然存在小风机（10兆瓦以内），小船还是有空间的。小船、大船不存在替代之说。
新船预计满足20兆瓦以内的建设。
Q：海上风电的需求很旺，瓶颈主要在船？
A：未来十四五大风机越来越多，大船会是瓶颈。随着周期拉长，大船会慢慢造出来，建设能力释放，之后会出现拐点放量。
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【#氪星播报# | 11月11日午间都有哪些#今日大事件#？】
[星星]Top3大新闻
1、#中国首例人工繁育黑腿白臀叶猴#，体色十分丰富
2、#中石油已有4名员工核酸阳性#，其中1名员工共同居住家属有4人感染
3、#主播涉嫌卖假LV等被立案#：主播未提供货品来源
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1、#个人破产后还需要还债吗#，#个人破产制度是否会滋生老赖#
2、#为证凶宅不凶法拍房开试睡直播#，起拍价为120万元
3、#快递单上的抽奖广告是忽悠你借钱#：奖品全是借贷、理财等“奖品”
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1、#北京朝阳新增2例确诊行程轨迹#，涉酒店、咖啡馆、卤煮店等
2、#9岁男孩做核酸认出医护妈妈互不打扰# ，老师：他们已经两天没见面
3、#辽宁一家长开铲车到学校扫雪#，网友：硬核家长
4、#教育部回应降低中专生进入大学门槛#：希望享有更多样的教育选择和更畅通的学业提升通道
5、#7岁男孩基因突变身高停在3岁#，父母陪伴锻炼身体、跳绳等追高
6、#大叔从火海背出4人自家积蓄却烧光#
7、#吉林确诊病例在京期间两次核酸均为阴性#
8、#雪后狗狗双脚插进主人靴子取暖# 网友：这次真的“冻成狗”了
9、#为护怀中孩子消防员放弃自救#
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8、#雪后狗狗双脚插进主人靴子取暖# 网友：这次真的“冻成狗”了
9、#为护怀中孩子消防员放弃自救#
负极突破主基调：研制更高比容低成本的材料
负极的格局相比正极的格局更加清晰，传统的石墨负极仍然是主流的应用产品。但是更高比 容负极的开发对于未来先进电池体系的推进仍然是有必要的，硅基负极、金属锂负极是研发 的热点。总体来说，负极的开发方向是低成本、高比容。
我们认为，碳材料无论是当下还是未来，仍然是重要的负极基体，在实现更高比容负极的过 渡阶段，碳材料的加入不仅能够起到提升导电性的作用，也是重要的承载物质。在中期的产 业应用上，硅基负极则具备较大的推广可能性，特斯拉的硅碳负极已经实现商用，但并非完 全的硅负极，为将硅的性能更完全的释放，仍然需要通过材料改性等手段持续开发；长期来 看，金属锂负极因高比容低电位而具有应用潜力，但是在动力领域所面临的困难需要较长时 间来解决，如锂枝晶带来的安全风险等，因此金属锂负极可能中短期在无人机等细分领域进 行推广商用，在渐进式的演进前提下，在车用动力领域预计还需 5-10 年的产业化过程。
负极当下格局：碳基是商用主流，钛酸锂因高安全应用于细分领域
负极是储锂的主体，其中碳材料是负极商业化应用中的首选与主流。锂二次电池负极材料在 充放电过程中实现锂离子的脱嵌，选用时遵循比容高、电势低、循环性能好、兼容性强、稳 定性好与价格低廉等原则。理论上，金属锂因低电势和高比容是理想的负极，但活性锂与锂 枝晶等带来的安全问题阻碍其发展。碳材料因价格低廉、为层状晶体带来较高比容量（LiC6 理论比容为 372mAh/g）、循环性及安全性好，取代金属锂作负极，推动锂二次电池商业化。
碳基材料种类繁多，当下负极材料中人造石墨和天然石墨是主流产品。若按照结构划分锂离 子电池碳材料，包括石墨、非石墨与掺杂型碳，石墨类又可分为天然石墨、人工石墨、中间 相碳微球等。天然石墨成本低、技术成熟度高，但首效较低、倍率性能较差，主要用于消费 类电池。人造石墨则一般采用致密的石油焦或针状焦作前驱体制成，避免天然石墨的表面缺 陷，首次效率与倍率性能提升，因此在动力领域份额不断扩大。据 GGII，2020 年中国锂电 池负极材料出货量 36.5 万吨，同比稳健增长，其中人造石墨占比 84%，份额逐年提升。
石墨类产品应用中存在缺陷，通过改性来提高产品性能。如天然石墨存在表面缺陷多、各向 异性容易析锂等问题：（1）针对其表面缺陷多、电解液耐受性差的问题，采用表面活性剂、 包覆等方式进行改性，提高部分性能；（2）针对其强烈各向异性的问题，工业生产中常采用 机械处理的手段对颗粒形貌进行球形化整形，处理后粒径 D50 范围 15~20μm，首效和循环 性能明显改善。人造石墨因各向异性导致倍率性能、低温性能差，充电易析锂的问题，其改 性不同于天然石墨，一般通过颗粒结构重组降低石墨晶粒取向度。
具备某方面突出性能优势的负极材料如钛酸锂，可满足特定需求，适合在部分细分领域应用。嵌锂碳材料因本身理化性质具有以下缺陷：（1）形成 SEI 膜，循环过程中造成 Li+损耗与碳 材料结构的破坏；（2）析出锂枝晶，增加安全隐患。在公共交通领域电动化进程中对安全性 的诉求落实到负极材料，需要负极电位稍正于碳、更加安全可靠。尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12） 因具备突出的安全性能优势，在公共交通领域有一定应用：
“零应变材料”，结构稳定。在循环过程中，锂离子逐渐嵌入，最终形成深蓝色的岩盐相 Li7Ti5O12，晶胞参数由 0.836nm 变为 0.837nm，体积变化小于 0.2%，“零应变”下材料 结构稳定，循环性好；
嵌锂电位高，不易引起锂枝晶。钛酸锂嵌锂电位为 1.55V，高于锂离子的还原电位，因 此不易产生锂枝晶，提升安全性；
不生成 SEI 膜，再次提高安全性。因高于电解液的分解电压而不会生成 SEI 膜，没有 SEI 膜被破坏脱落的隐患；
循环过程中锂离子扩散系数也高于碳负极体系，因此是具备高循环优安全的负极材料。
钛酸锂劣势明显，克容量低、倍率性能差、成本高等问题限制更大范围的使用。（1）材料理 论克容量 175mAh/g，电压平台较低，因此比能量较低；（2）导电性能差，导致其在大电流 放电条件下极化严重，容量衰减快，倍率性能差；（3）吸湿性强，导致高温产气严重，高温 循环性能差；（4）材料制备工艺复杂，成本高，电芯成本是相同能量 LFP 电池的 3 倍以上。
钛酸锂改性方法多样，但往往无法保持综合性能，有待更深入开发。（1）改善材料形貌尺寸， 如颗粒纳米化、球化、多孔化等，缩短锂离子进出路径，提高比容量，但易造成与电解液的反应而形成 SEI 膜；（2）金属掺杂后的改性材料导电性提高，但循环稳定性可能会降低；（3） 表面改性如碳包覆技术，可以提高电子电导率，但包覆后锂离子会在脱嵌过程中受到一定阻 碍。综合看，寻找合适的离子、适当的掺杂比例、改性技术的结合是未来工作的重点。
现有负极比容已接近上限，高比容潜力负极中硅基优势显著
高比能诉求下，现有商用负极难以满足需求，需要以更高比容的材料替代。（1）市场上的高 端石墨比容可达 360-365mAh/g，已接近理论上限，而钛酸锂等本身理论比容较小，因此均 难以满足更高比能的需求。（2）商业化负极尤其是碳负极材料，因嵌锂电位低，在循环过程 中可能会形成锂枝晶而引起电池短路。需针对问题开发更高比容的新型负极材料。
在众多可选的新型负极材料中，硅基材料是较具开发潜力的类型。高比容非碳负极包括锡基、 硅基、氧化物、过渡金属氮化物以及金属锂负极等。比较理化性质，硅基具备应用优势：（1） 按照理论比容排序，硅基负极可达 4200mAh/g，而其他负极大部分在 900mAh/g 左右；（2） Si 的嵌锂电位高于碳，析锂风险小；（3）Si 与普遍应用的电解液反应活性低，嵌锂过程中不 会引起溶剂分子与 Li+共嵌入的问题；（4）Si 是地壳中第二丰富元素，价格低廉。
硅基负极的规模应用需解决体积效应等关键问题：（1）巨大的体积变化带来材料的粉化与电 极的破坏。硅与锂的合金化反应使硅发生 1-3 倍的体积膨胀，材料产生裂纹直至粉化，带来 容量的快速衰减，较大的应力下影响结构稳定性，安全风险提高；（2）体积的变化使 SE I 膜 出现破裂与生成的交替，消耗活性物质与电解液，导致电池的内阻增加和容量的迅速衰减；（3）硅的导电性差，在高倍率下不利于电池容量的有效释放。
针对硅基负极的改性研究集中在解决体积效应、维持 SEI 膜稳定和提高首效三个方面。优化的方向包括：（1）硅源的改性研究。即通过制备纳米硅、多孔硅或合金硅的方式改善电化学 性能，但同时也会面临工艺的复杂性等问题；（2）制备复合材料。如制备结构稳定的硅碳负 极，提高导电性，增强机械强度。在开发过程中，碳源选择和结构设计是造成性能差异的关 键；（3）制备氧化亚硅（SiOx）材料。作为石墨与硅的折中方案（比容 1500mAh/g 左右）， 材料体积膨胀大大减小，循环性能提升，但首效较低也限制在全电池中的应用。
硅基负极产业化持续铺开，“硅基时代”临近
硅基负极研发集中度高，中国、日本、美国和韩国为主要申请国。统计 2000-2019 年 6 月与 锂离子电池硅基负极相关的专利数量，共计 28131 件，其中中国、日本、美国、韩国分列前 4 位。但日本、韩国和美国注重海外专利布局，中国申请人主要在国内进行专利布局。
日本申请人具有一定优势，中国申请数量大，但仍需进一步发展。统计前 100 名国际申请人 的国别，日本共有 35 家，且不同排名阶段的数量都占据绝对优势，主要有松下、索尼、日立 等。韩国则主要由三星和 LG 化学申请。中美分别有 23 家和 18 家申请人进入前 100 名。在 中国国内专利申请排名前 20 的申请人中，国外申请人依然占据较大比重，尤其是日本。中 国的企业中，比亚迪、贝特瑞、ATL 和万向集团进入前 20 名。
硅基负极产业化持续铺开，推动电池产品性能提升。特斯拉已将硅碳负极应用于 Model 3， 在人造石墨中加入 10%的硅，负极容量提升至 550mAh/g，单体能量密度达 300Wh/kg；日 本 GS 汤浅公司的硅基负极已成功应用在三菱汽车上。中国方面，宁德时代、国轩高科、万 向集团、比亚迪等正在加紧硅负极体系的研发和试生产。负极企业贝特瑞已实现硅碳负极量 产并为松下配套部分材料，杉杉股份、江西紫宸等具备小量试产能力。CATL 的高镍三元+硅 碳负极电芯比能达到 304Wh/kg，力神的 NCA+硅碳负极电芯也已达到 303Wh/kg。
产业化进程中，材料成本和生产工艺是两大制约因素。尽管硅基负极材料的性能在持续提高， 但在优化材料性能之外，还要考虑到制约产业化的其他因素：（1）材料成本：各家工艺差别较大，产品尚未达到标准化，导致价格较高。此外制备过程中常用到纳米硅粉，其生产对设 备要求高、能耗大，因此增加成本；（2）生产工艺：制备工艺较为复杂，有待成熟，并且所 匹配的主辅材对负极性能发挥影响大，相应的工艺也需要进行优化改善。
广汽应用新型硅负极材料，推动续航再上台阶。2020 年 7 月 28 日，广汽集团宣布采用新型 硅负极材料的方形硬壳电芯比能达到 275Wh/kg，将使电动车续航突破 1000km。2021 年 4 月 9 日的广汽科技日再次强调长续航技术将于 2021 年量产，采用海绵硅负极片电池技术使 电芯比能超过 280Wh/kg（未来提升至 315Wh/kg），同时解决硅材料膨胀问题。这将是全球 首次将新型硅负极材料应用到大型动力电池电芯产品，使硅材料的动力领域实用化更进一步。
来源：DT新材料新材料智库
负极的格局相比正极的格局更加清晰，传统的石墨负极仍然是主流的应用产品。但是更高比 容负极的开发对于未来先进电池体系的推进仍然是有必要的，硅基负极、金属锂负极是研发 的热点。总体来说，负极的开发方向是低成本、高比容。
我们认为，碳材料无论是当下还是未来，仍然是重要的负极基体，在实现更高比容负极的过 渡阶段，碳材料的加入不仅能够起到提升导电性的作用，也是重要的承载物质。在中期的产 业应用上，硅基负极则具备较大的推广可能性，特斯拉的硅碳负极已经实现商用，但并非完 全的硅负极，为将硅的性能更完全的释放，仍然需要通过材料改性等手段持续开发；长期来 看，金属锂负极因高比容低电位而具有应用潜力，但是在动力领域所面临的困难需要较长时 间来解决，如锂枝晶带来的安全风险等，因此金属锂负极可能中短期在无人机等细分领域进 行推广商用，在渐进式的演进前提下，在车用动力领域预计还需 5-10 年的产业化过程。
负极当下格局：碳基是商用主流，钛酸锂因高安全应用于细分领域
负极是储锂的主体，其中碳材料是负极商业化应用中的首选与主流。锂二次电池负极材料在 充放电过程中实现锂离子的脱嵌，选用时遵循比容高、电势低、循环性能好、兼容性强、稳 定性好与价格低廉等原则。理论上，金属锂因低电势和高比容是理想的负极，但活性锂与锂 枝晶等带来的安全问题阻碍其发展。碳材料因价格低廉、为层状晶体带来较高比容量（LiC6 理论比容为 372mAh/g）、循环性及安全性好，取代金属锂作负极，推动锂二次电池商业化。
碳基材料种类繁多，当下负极材料中人造石墨和天然石墨是主流产品。若按照结构划分锂离 子电池碳材料，包括石墨、非石墨与掺杂型碳，石墨类又可分为天然石墨、人工石墨、中间 相碳微球等。天然石墨成本低、技术成熟度高，但首效较低、倍率性能较差，主要用于消费 类电池。人造石墨则一般采用致密的石油焦或针状焦作前驱体制成，避免天然石墨的表面缺 陷，首次效率与倍率性能提升，因此在动力领域份额不断扩大。据 GGII，2020 年中国锂电 池负极材料出货量 36.5 万吨，同比稳健增长，其中人造石墨占比 84%，份额逐年提升。
石墨类产品应用中存在缺陷，通过改性来提高产品性能。如天然石墨存在表面缺陷多、各向 异性容易析锂等问题：（1）针对其表面缺陷多、电解液耐受性差的问题，采用表面活性剂、 包覆等方式进行改性，提高部分性能；（2）针对其强烈各向异性的问题，工业生产中常采用 机械处理的手段对颗粒形貌进行球形化整形，处理后粒径 D50 范围 15~20μm，首效和循环 性能明显改善。人造石墨因各向异性导致倍率性能、低温性能差，充电易析锂的问题，其改 性不同于天然石墨，一般通过颗粒结构重组降低石墨晶粒取向度。
具备某方面突出性能优势的负极材料如钛酸锂，可满足特定需求，适合在部分细分领域应用。嵌锂碳材料因本身理化性质具有以下缺陷：（1）形成 SEI 膜，循环过程中造成 Li+损耗与碳 材料结构的破坏；（2）析出锂枝晶，增加安全隐患。在公共交通领域电动化进程中对安全性 的诉求落实到负极材料，需要负极电位稍正于碳、更加安全可靠。尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12） 因具备突出的安全性能优势，在公共交通领域有一定应用：
“零应变材料”，结构稳定。在循环过程中，锂离子逐渐嵌入，最终形成深蓝色的岩盐相 Li7Ti5O12，晶胞参数由 0.836nm 变为 0.837nm，体积变化小于 0.2%，“零应变”下材料 结构稳定，循环性好；
嵌锂电位高，不易引起锂枝晶。钛酸锂嵌锂电位为 1.55V，高于锂离子的还原电位，因 此不易产生锂枝晶，提升安全性；
不生成 SEI 膜，再次提高安全性。因高于电解液的分解电压而不会生成 SEI 膜，没有 SEI 膜被破坏脱落的隐患；
循环过程中锂离子扩散系数也高于碳负极体系，因此是具备高循环优安全的负极材料。
钛酸锂劣势明显，克容量低、倍率性能差、成本高等问题限制更大范围的使用。（1）材料理 论克容量 175mAh/g，电压平台较低，因此比能量较低；（2）导电性能差，导致其在大电流 放电条件下极化严重，容量衰减快，倍率性能差；（3）吸湿性强，导致高温产气严重，高温 循环性能差；（4）材料制备工艺复杂，成本高，电芯成本是相同能量 LFP 电池的 3 倍以上。
钛酸锂改性方法多样，但往往无法保持综合性能，有待更深入开发。（1）改善材料形貌尺寸， 如颗粒纳米化、球化、多孔化等，缩短锂离子进出路径，提高比容量，但易造成与电解液的反应而形成 SEI 膜；（2）金属掺杂后的改性材料导电性提高，但循环稳定性可能会降低；（3） 表面改性如碳包覆技术，可以提高电子电导率，但包覆后锂离子会在脱嵌过程中受到一定阻 碍。综合看，寻找合适的离子、适当的掺杂比例、改性技术的结合是未来工作的重点。
现有负极比容已接近上限，高比容潜力负极中硅基优势显著
高比能诉求下，现有商用负极难以满足需求，需要以更高比容的材料替代。（1）市场上的高 端石墨比容可达 360-365mAh/g，已接近理论上限，而钛酸锂等本身理论比容较小，因此均 难以满足更高比能的需求。（2）商业化负极尤其是碳负极材料，因嵌锂电位低，在循环过程 中可能会形成锂枝晶而引起电池短路。需针对问题开发更高比容的新型负极材料。
在众多可选的新型负极材料中，硅基材料是较具开发潜力的类型。高比容非碳负极包括锡基、 硅基、氧化物、过渡金属氮化物以及金属锂负极等。比较理化性质，硅基具备应用优势：（1） 按照理论比容排序，硅基负极可达 4200mAh/g，而其他负极大部分在 900mAh/g 左右；（2） Si 的嵌锂电位高于碳，析锂风险小；（3）Si 与普遍应用的电解液反应活性低，嵌锂过程中不 会引起溶剂分子与 Li+共嵌入的问题；（4）Si 是地壳中第二丰富元素，价格低廉。
硅基负极的规模应用需解决体积效应等关键问题：（1）巨大的体积变化带来材料的粉化与电 极的破坏。硅与锂的合金化反应使硅发生 1-3 倍的体积膨胀，材料产生裂纹直至粉化，带来 容量的快速衰减，较大的应力下影响结构稳定性，安全风险提高；（2）体积的变化使 SE I 膜 出现破裂与生成的交替，消耗活性物质与电解液，导致电池的内阻增加和容量的迅速衰减；（3）硅的导电性差，在高倍率下不利于电池容量的有效释放。
针对硅基负极的改性研究集中在解决体积效应、维持 SEI 膜稳定和提高首效三个方面。优化的方向包括：（1）硅源的改性研究。即通过制备纳米硅、多孔硅或合金硅的方式改善电化学 性能，但同时也会面临工艺的复杂性等问题；（2）制备复合材料。如制备结构稳定的硅碳负 极，提高导电性，增强机械强度。在开发过程中，碳源选择和结构设计是造成性能差异的关 键；（3）制备氧化亚硅（SiOx）材料。作为石墨与硅的折中方案（比容 1500mAh/g 左右）， 材料体积膨胀大大减小，循环性能提升，但首效较低也限制在全电池中的应用。
硅基负极产业化持续铺开，“硅基时代”临近
硅基负极研发集中度高，中国、日本、美国和韩国为主要申请国。统计 2000-2019 年 6 月与 锂离子电池硅基负极相关的专利数量，共计 28131 件，其中中国、日本、美国、韩国分列前 4 位。但日本、韩国和美国注重海外专利布局，中国申请人主要在国内进行专利布局。
日本申请人具有一定优势，中国申请数量大，但仍需进一步发展。统计前 100 名国际申请人 的国别，日本共有 35 家，且不同排名阶段的数量都占据绝对优势，主要有松下、索尼、日立 等。韩国则主要由三星和 LG 化学申请。中美分别有 23 家和 18 家申请人进入前 100 名。在 中国国内专利申请排名前 20 的申请人中，国外申请人依然占据较大比重，尤其是日本。中 国的企业中，比亚迪、贝特瑞、ATL 和万向集团进入前 20 名。
硅基负极产业化持续铺开，推动电池产品性能提升。特斯拉已将硅碳负极应用于 Model 3， 在人造石墨中加入 10%的硅，负极容量提升至 550mAh/g，单体能量密度达 300Wh/kg；日 本 GS 汤浅公司的硅基负极已成功应用在三菱汽车上。中国方面，宁德时代、国轩高科、万 向集团、比亚迪等正在加紧硅负极体系的研发和试生产。负极企业贝特瑞已实现硅碳负极量 产并为松下配套部分材料，杉杉股份、江西紫宸等具备小量试产能力。CATL 的高镍三元+硅 碳负极电芯比能达到 304Wh/kg，力神的 NCA+硅碳负极电芯也已达到 303Wh/kg。
产业化进程中，材料成本和生产工艺是两大制约因素。尽管硅基负极材料的性能在持续提高， 但在优化材料性能之外，还要考虑到制约产业化的其他因素：（1）材料成本：各家工艺差别较大，产品尚未达到标准化，导致价格较高。此外制备过程中常用到纳米硅粉，其生产对设 备要求高、能耗大，因此增加成本；（2）生产工艺：制备工艺较为复杂，有待成熟，并且所 匹配的主辅材对负极性能发挥影响大，相应的工艺也需要进行优化改善。
广汽应用新型硅负极材料，推动续航再上台阶。2020 年 7 月 28 日，广汽集团宣布采用新型 硅负极材料的方形硬壳电芯比能达到 275Wh/kg，将使电动车续航突破 1000km。2021 年 4 月 9 日的广汽科技日再次强调长续航技术将于 2021 年量产，采用海绵硅负极片电池技术使 电芯比能超过 280Wh/kg（未来提升至 315Wh/kg），同时解决硅材料膨胀问题。这将是全球 首次将新型硅负极材料应用到大型动力电池电芯产品，使硅材料的动力领域实用化更进一步。
来源：DT新材料新材料智库
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