产业链研究｜硅碳负极的六个竞争者#新能源##锂电池#
全球头号新能源汽车公司特斯拉【1】2020年9月发布4680电池【2】，能量密度 300Wh/kg，电池容量较2170电池提高5.48倍。2022年，特斯拉宣布在1月份已生产出第100万块4680电池，同时一季度德州工厂将交付首批搭载4680电池的Model Y。
特斯拉4680电池采用的负极便是硅基负极。
一、为什么放弃石墨负极？
石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g，已接近理论比容量372 mAh/g
锂离子电池四大关键原材料分别是正极材料、负极材料、隔膜与电解液。
正极材料突破较早，已从早期钴酸锂、锰酸锂材料升级为磷酸铁锂材料和三元材料，而负极材料升级缓慢，一直以石墨为主，2020年石墨类负极材料出货量占负极材料97%市场份额。
存在的问题是，石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g，已接近理论比容量372 mAh/g，因此改善石墨材料性能对锂离子电池性能提升作用不大。
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二、为什么是硅基负极？
单质硅负极理论比容量4200mAh/g，是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍，硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术
被认为具有前途的下一代负极材料是硅基负极，硅基负极制备方法较石墨负极材料更复杂，各厂商尚未形成标准制备方法。
单质硅负极理论比容量4200mAh/g，是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍，但纯硅负极在充放电过程容易体积膨胀且导电性不佳。目前有硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术，硅氧化、复合化两种技术产业化进程较快。
氧化硅技术路线多用氧化亚硅，采用氧化硅掺杂，掺杂含量约5%，氧化亚硅负极理论比容量2600mAh/g且循环稳定性较好，各大负极材料厂商对氧化亚硅负极均有所布局。日本信越化学，韩国大洲，中国杉杉股份及贝特瑞均可量产硅氧负极。
复合化技术路线多采用硅碳复合材料，是目前产业化进展最快、也是最为常用改性方法。硅材料比容量高，碳材料稳定性好、体积变化小、导电性优异，二者结合形成的硅碳负极可有效提升锂离子电池负极比容量，也可改善电极导电性能。
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目前商业化硅碳负极中掺硅量一般不超过10%，比容量400-700mAh/g。2021年4月广汽集团首发的海绵硅负极片电池技术，特斯拉2021年11月收购SiILion公司，其持有的硅负极专利均为硅与碳材料复合形成的复合结构。
软包电池采用正极材料NCM811和搭配比容量450/550/800 mAh/g硅碳负极材料，较搭配360mAh/g石墨负极提升全电池能量密度280Wh/kg至295/310/330 Wh/kg。
目前硅碳负极商业化应用集中在对成本敏感度相对不高的消费电子、电动工具领域，在动力电池领域渗透率相对较低。据GGII统计，2020年中国硅碳负极出货量0.6万吨，占锂电池负极材料比例2%。
特斯拉4680电池、宁德时代【3】265kWh/kg NCM三元电池、国轩高科【4】210Wh/kg LFP电芯、广汽集团【5】海绵硅电池包均使用了硅碳负极技术。
三、参与公司与进程？
贝特瑞硅基负极已突破至第三代产品，正研发第四代
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贝特瑞【6】是中国最早量产硅基负极材料的企业，硅基负极以硅氧负极材料、硅基负极材料为主，还包括少量软碳、硬碳等新型负极材料。
目前拥有3000吨/年硅基负极材料产能，产品已供应核心客户，可用于生产动力电池与消费电池。它的硅基负极材料已突破至第三代产品，提升比容量650mAh/g至1500mAh/g，更高比容量的第四代硅碳产品正在开发。
贝特瑞2021年营业总收入105.96亿元，同比增长138.02%；净利润14.21亿元，同比增长187.46%；扣非净利润预计11亿元，同比增长232.19%。
杉杉股份路线是氧化亚硅，出货量千吨级别，动力电池通过多办评测
杉杉股份【7】主营锂离子电池正极材料、负极材料和电解液、LCD偏光片，其研制的硅基负极以氧化亚硅为主，2021年硅氧负极出货量千吨级别，已在消费类市场批量应用，在动力电池应用领域通过多轮评测。
掌握硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，制成材料已通过下游核心客户测试；预锂化硅材料嵌入均匀性技术瓶颈已突破，目前处于海外主流客户测试第一梯队。另外，公司也在推进纳米硅研发。
杉杉股份2021年业绩预增公告，预计净利润31亿元至33.9亿元，同比增长2146%至2356%。
璞泰来与中科院合作完成第二代，建成溧阳中试线
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璞泰来【8】主营负极材料及石墨化加工、隔膜及涂覆加工。
与中科院物理所合作量产硅基负极材料，硅碳试验车间2019 年投入使用，已完成第二代产品研发，产品已送样下游客户进行测试和认证。另外，在溧阳已建成硅负极材料中试线。
璞泰来拥有 CVD 包覆、硅氧合成、纳米硅研磨、喷雾造粒等核心设备，支持对氧化亚硅、纳米硅碳产品研究开发。
2020年营业收入52.81亿元，净利润6.68亿元；2021上半年收入39.23亿元，同比上升107.82%；净利润7.75亿元，同比上升293.93%；扣非净利润7.16亿元，同比上升308.4%。
石大胜华规划2万吨产能，产品包括普通型 SiOx-C负极及高首效型SiOx-C负极
石大胜华【9】是电解液溶剂及锂盐六氟磷酸锂供应商。
硅基负极材料产品包括普通型 SiOx-C负极以及高首效型SiOx-C负极，已送样下游客户测试。
2021年11月，石大胜华1000吨/年硅基负极材料生产设施已安装完毕并通过竣工验收，进入试生产阶段，12月子公司胜华新能源规划2万吨/年硅基负极产能，建设期24个月，预计2023年12月份建成投产。
石大胜华2021年预计净利润11.7亿元到 12.5亿元，，同比增加350.36%到381.15%，扣非净利润11.64亿元到12.44万元，同比增加360.42%到392.06%。
硅宝科技建成50吨中试生产线，在建设1万吨产线，30个月内投产
硅宝科技【10】主营有机硅新材料。2015年进入锂电池包市场，2016年与中国科学院共同开发硅基负极材料，2019年建成50 吨/年硅碳负极中试生产线，项目通过四川省经济和信息化厅成果鉴定，鉴定结论为国际先进水平。
2021年11月，建设1万吨/年锂电池用硅基负极材料产线，预计一期工程30个月内投产，二期工程于一期建成后12个月内投产。
硅宝科技2021年预告净利润2.52亿元至2.92亿元，同比增长25%至45%；扣非净利润2.34亿元至2.74亿元，同比增长26%至48%
翔丰华处于中试阶段，已具备产业化条件
翔丰华【11】是锂电负极材料供应商。硅碳负极材料产品处于中试阶段，已具备产业化条件。
翔丰华2021年收入11.18亿元，同比上升168.78%；净利润9983.94万元，同比上升119.65%；扣非净利润1.03亿元，同比上升206.95%。
全球头号新能源汽车公司特斯拉【1】2020年9月发布4680电池【2】，能量密度 300Wh/kg，电池容量较2170电池提高5.48倍。2022年，特斯拉宣布在1月份已生产出第100万块4680电池，同时一季度德州工厂将交付首批搭载4680电池的Model Y。
特斯拉4680电池采用的负极便是硅基负极。
一、为什么放弃石墨负极？
石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g，已接近理论比容量372 mAh/g
锂离子电池四大关键原材料分别是正极材料、负极材料、隔膜与电解液。
正极材料突破较早，已从早期钴酸锂、锰酸锂材料升级为磷酸铁锂材料和三元材料，而负极材料升级缓慢，一直以石墨为主，2020年石墨类负极材料出货量占负极材料97%市场份额。
存在的问题是，石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g，已接近理论比容量372 mAh/g，因此改善石墨材料性能对锂离子电池性能提升作用不大。
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二、为什么是硅基负极？
单质硅负极理论比容量4200mAh/g，是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍，硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术
被认为具有前途的下一代负极材料是硅基负极，硅基负极制备方法较石墨负极材料更复杂，各厂商尚未形成标准制备方法。
单质硅负极理论比容量4200mAh/g，是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍，但纯硅负极在充放电过程容易体积膨胀且导电性不佳。目前有硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术，硅氧化、复合化两种技术产业化进程较快。
氧化硅技术路线多用氧化亚硅，采用氧化硅掺杂，掺杂含量约5%，氧化亚硅负极理论比容量2600mAh/g且循环稳定性较好，各大负极材料厂商对氧化亚硅负极均有所布局。日本信越化学，韩国大洲，中国杉杉股份及贝特瑞均可量产硅氧负极。
复合化技术路线多采用硅碳复合材料，是目前产业化进展最快、也是最为常用改性方法。硅材料比容量高，碳材料稳定性好、体积变化小、导电性优异，二者结合形成的硅碳负极可有效提升锂离子电池负极比容量，也可改善电极导电性能。
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目前商业化硅碳负极中掺硅量一般不超过10%，比容量400-700mAh/g。2021年4月广汽集团首发的海绵硅负极片电池技术，特斯拉2021年11月收购SiILion公司，其持有的硅负极专利均为硅与碳材料复合形成的复合结构。
软包电池采用正极材料NCM811和搭配比容量450/550/800 mAh/g硅碳负极材料，较搭配360mAh/g石墨负极提升全电池能量密度280Wh/kg至295/310/330 Wh/kg。
目前硅碳负极商业化应用集中在对成本敏感度相对不高的消费电子、电动工具领域，在动力电池领域渗透率相对较低。据GGII统计，2020年中国硅碳负极出货量0.6万吨，占锂电池负极材料比例2%。
特斯拉4680电池、宁德时代【3】265kWh/kg NCM三元电池、国轩高科【4】210Wh/kg LFP电芯、广汽集团【5】海绵硅电池包均使用了硅碳负极技术。
三、参与公司与进程？
贝特瑞硅基负极已突破至第三代产品，正研发第四代
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贝特瑞【6】是中国最早量产硅基负极材料的企业，硅基负极以硅氧负极材料、硅基负极材料为主，还包括少量软碳、硬碳等新型负极材料。
目前拥有3000吨/年硅基负极材料产能，产品已供应核心客户，可用于生产动力电池与消费电池。它的硅基负极材料已突破至第三代产品，提升比容量650mAh/g至1500mAh/g，更高比容量的第四代硅碳产品正在开发。
贝特瑞2021年营业总收入105.96亿元，同比增长138.02%；净利润14.21亿元，同比增长187.46%；扣非净利润预计11亿元，同比增长232.19%。
杉杉股份路线是氧化亚硅，出货量千吨级别，动力电池通过多办评测
杉杉股份【7】主营锂离子电池正极材料、负极材料和电解液、LCD偏光片，其研制的硅基负极以氧化亚硅为主，2021年硅氧负极出货量千吨级别，已在消费类市场批量应用，在动力电池应用领域通过多轮评测。
掌握硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术，制成材料已通过下游核心客户测试；预锂化硅材料嵌入均匀性技术瓶颈已突破，目前处于海外主流客户测试第一梯队。另外，公司也在推进纳米硅研发。
杉杉股份2021年业绩预增公告，预计净利润31亿元至33.9亿元，同比增长2146%至2356%。
璞泰来与中科院合作完成第二代，建成溧阳中试线
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璞泰来【8】主营负极材料及石墨化加工、隔膜及涂覆加工。
与中科院物理所合作量产硅基负极材料，硅碳试验车间2019 年投入使用，已完成第二代产品研发，产品已送样下游客户进行测试和认证。另外，在溧阳已建成硅负极材料中试线。
璞泰来拥有 CVD 包覆、硅氧合成、纳米硅研磨、喷雾造粒等核心设备，支持对氧化亚硅、纳米硅碳产品研究开发。
2020年营业收入52.81亿元，净利润6.68亿元；2021上半年收入39.23亿元，同比上升107.82%；净利润7.75亿元，同比上升293.93%；扣非净利润7.16亿元，同比上升308.4%。
石大胜华规划2万吨产能，产品包括普通型 SiOx-C负极及高首效型SiOx-C负极
石大胜华【9】是电解液溶剂及锂盐六氟磷酸锂供应商。
硅基负极材料产品包括普通型 SiOx-C负极以及高首效型SiOx-C负极，已送样下游客户测试。
2021年11月，石大胜华1000吨/年硅基负极材料生产设施已安装完毕并通过竣工验收，进入试生产阶段，12月子公司胜华新能源规划2万吨/年硅基负极产能，建设期24个月，预计2023年12月份建成投产。
石大胜华2021年预计净利润11.7亿元到 12.5亿元，，同比增加350.36%到381.15%，扣非净利润11.64亿元到12.44万元，同比增加360.42%到392.06%。
硅宝科技建成50吨中试生产线，在建设1万吨产线，30个月内投产
硅宝科技【10】主营有机硅新材料。2015年进入锂电池包市场，2016年与中国科学院共同开发硅基负极材料，2019年建成50 吨/年硅碳负极中试生产线，项目通过四川省经济和信息化厅成果鉴定，鉴定结论为国际先进水平。
2021年11月，建设1万吨/年锂电池用硅基负极材料产线，预计一期工程30个月内投产，二期工程于一期建成后12个月内投产。
硅宝科技2021年预告净利润2.52亿元至2.92亿元，同比增长25%至45%；扣非净利润2.34亿元至2.74亿元，同比增长26%至48%
翔丰华处于中试阶段，已具备产业化条件
翔丰华【11】是锂电负极材料供应商。硅碳负极材料产品处于中试阶段，已具备产业化条件。
翔丰华2021年收入11.18亿元，同比上升168.78%；净利润9983.94万元，同比上升119.65%；扣非净利润1.03亿元，同比上升206.95%。
【 #济宁# 邹城田黄镇发展特色农业 助力乡村振兴】
邹城市田黄镇发挥生态优势，发展特色种养殖，助力乡村振兴。
眼下，栖驾峪村大棚种植基地种植的新品种西瓜已开花结果，大约半个月后就能上市销售。
田黄中科现代物理有机产业园经理赵桂军介绍，“我们和中科院合作，他们给我们提供苗子，提供技术，回收产品，我们一个棚就能种到3000棵左右，每斤7元的价格进行回收，总共六个棚，收入近百万左右。”
田黄镇地处丘陵山地，凭借良好的生态环境，当地政府鼓励发展高效设施农业，种植反季节水果、有机蔬菜、中草药等，带动当地农民增收。
“下一步我们的计划是再建50到80个棚，我们可以和就近村的村民合作”,赵桂军表示，“让他们参与种植也行，承包也行，我们共同合作，共同受益。”
为拓宽销售渠道，田黄镇扶持有条件的村集体成立农产品公司，注册商标品牌，将村民种植的核桃、花生、地瓜、花椒等农产品集中收购，线下线上同步销售。
山东沃犁诗生态农业有限公司总经理赵馥告诉记者，“ 我们公司 基地 农户合作，初级农产品附加值不高，我们就进行深加工，成了餐桌上的一些小零食，销售得就更快一下，这样销售得快，第二年老百姓就更有信心去种植，是一个良性循环。”
目前，田黄镇已初步形成了萧家沟苹果、朝阳寺花椒等1.7万亩特色农产品种植区，发展市级农业龙头企业10家、农业合作社108家，家庭农场10家。
邹城市田黄镇党委副书记、镇长颜康健表示，“做大做强特色林果种植、现代畜牧养殖等优势产业。持续推进一二三产深度融合发展，重点发展农产品深加工、乡村休闲旅游、农村电商等产业，带动农民增收，助力乡村振兴。”
邹城市田黄镇发挥生态优势，发展特色种养殖，助力乡村振兴。
眼下，栖驾峪村大棚种植基地种植的新品种西瓜已开花结果，大约半个月后就能上市销售。
田黄中科现代物理有机产业园经理赵桂军介绍，“我们和中科院合作，他们给我们提供苗子，提供技术，回收产品，我们一个棚就能种到3000棵左右，每斤7元的价格进行回收，总共六个棚，收入近百万左右。”
田黄镇地处丘陵山地，凭借良好的生态环境，当地政府鼓励发展高效设施农业，种植反季节水果、有机蔬菜、中草药等，带动当地农民增收。
“下一步我们的计划是再建50到80个棚，我们可以和就近村的村民合作”,赵桂军表示，“让他们参与种植也行，承包也行，我们共同合作，共同受益。”
为拓宽销售渠道，田黄镇扶持有条件的村集体成立农产品公司，注册商标品牌，将村民种植的核桃、花生、地瓜、花椒等农产品集中收购，线下线上同步销售。
山东沃犁诗生态农业有限公司总经理赵馥告诉记者，“ 我们公司 基地 农户合作，初级农产品附加值不高，我们就进行深加工，成了餐桌上的一些小零食，销售得就更快一下，这样销售得快，第二年老百姓就更有信心去种植，是一个良性循环。”
目前，田黄镇已初步形成了萧家沟苹果、朝阳寺花椒等1.7万亩特色农产品种植区，发展市级农业龙头企业10家、农业合作社108家，家庭农场10家。
邹城市田黄镇党委副书记、镇长颜康健表示，“做大做强特色林果种植、现代畜牧养殖等优势产业。持续推进一二三产深度融合发展，重点发展农产品深加工、乡村休闲旅游、农村电商等产业，带动农民增收，助力乡村振兴。”
#中国空间站将打造太空最精准时钟#【[话筒]#中国空间站将支持大规模科学研究#】在空间站养鱼、种菜，打造太空中最精准的时钟，研制独特的新型材料，寻找新的物理规律，探索人类如何在太空长期生存……随着中国空间站在今年建成，一大批前沿科学实验将陆续在“天宫”开展。
中国空间站科学研究项目的主要规划和组织单位——中科院空间应用工程与技术中心近日介绍，中国空间站的“问天”和“梦天”实验舱计划于2022年升空，目前实验舱内的科学实验设施研制进展顺利，将按期发射入轨，支持开展大规模、多学科科学研究。
中国载人航天工程空间应用系统总指挥、中科院空间应用工程与技术中心主任、国际宇航科学院院士高铭介绍，中国空间站在空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用等4个重要领域进行了长期、系统的规划，研制了一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。
中国还积极开展空间站国际合作。据介绍，目前中国与欧空局有10个空间站合作项目正在进行。另外，中国与联合国外空司合作，向全世界科学家征集科研项目，已遴选出第一批共9个国际合作项目，未来中国会每两到三年向国际征集新项目建议。
中国空间站科学研究项目的主要规划和组织单位——中科院空间应用工程与技术中心近日介绍，中国空间站的“问天”和“梦天”实验舱计划于2022年升空，目前实验舱内的科学实验设施研制进展顺利，将按期发射入轨，支持开展大规模、多学科科学研究。
中国载人航天工程空间应用系统总指挥、中科院空间应用工程与技术中心主任、国际宇航科学院院士高铭介绍，中国空间站在空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用等4个重要领域进行了长期、系统的规划，研制了一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。
中国还积极开展空间站国际合作。据介绍，目前中国与欧空局有10个空间站合作项目正在进行。另外，中国与联合国外空司合作，向全世界科学家征集科研项目，已遴选出第一批共9个国际合作项目，未来中国会每两到三年向国际征集新项目建议。
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