智通财经APP获悉,据中国科学报消息,中国科学技术大学俞书宏院士团队与姚宏斌、倪勇教授团队合作,致力于解决锂离子电池高能量密度与快充性能之间的矛盾,提出并制备出一种新型双梯度石墨负极材料,实现锂离子电池在6分钟内充电60%。
电动汽车充电时间远长于传统燃油汽车的加油时间,主因锂离子电池中石墨负极较差的倍率性能,限制了电动汽车的快速充电能力。为提高石墨负极的倍率性能,传统的策略通常是将石墨电极做到多孔或变薄。但这些方法往往就会牺牲所制备电池的能量密度,俞书宏团队从设计电极结构入手,在保证能量密度的情况下提升锂离子电池的快充性能。
研究团队开发一种低粘度无聚合物粘结剂浆料自组装技术,混合铜包覆的石墨负极颗粒以及铜纳米线于乙醇溶液中制成浆料,利用不同尺寸颗粒石墨在浆料中沉降速度差异性,成功构建出模拟计算优化的双梯度结构得到电极。基于这种新型双梯度石墨负极材料制备出的锂离子电池分别在5.6分钟和11.4分钟从零充电到60%和80%,同时保持高能量密度。
浙商证券认为,受益于下游锂电池需求带动,预计2024年全球锂电负极材料需求量将达159万吨,较2021年3年CAGR为46%。2021年负极材料全球产量88.27万吨,中国产量为81.59万吨,占比达到92%。考虑到负极材料生产能耗高和技术密集的特点,海外扩产节奏显著慢于国内,预计未来国内企业市占率会继续攀升。得益于资金和技术等方面的壁垒,负极材料市场集中度较高,行业竞争格局较好。
华西证券称,负极材料产能快速扩张,2021年我国锂电负极材料产量约81.59万吨,同比增长76%。主要受益于新能源汽车渗透率不断提升,对负极材料需求逐渐加大。根据其测算,2025年全球(动力+消费+储能)负极材料的需求将由2021年的59万吨提升至302万吨,预计至2025年我国负极材料产能有望达到250万吨,2021-2025年期间产能扩张复合增速约为26%。
相关概念股:
百川股份(002455.SZ):公司目前已投产量产年产5000吨石墨负极材料(1万吨石墨化)项目。
杉杉股份(600884.SH):是国内第一家从事锂离子电池人造石墨负极材料研发、生产的企业,截止2021年底,公司负极材料成品产能12万吨,石墨化产能4.2万吨。
中科电气(300035.SZ):旗下湖南中科星城石墨有限公司年产5万吨锂电池负极材料生产基地项目已完成厂房的建设,现处于设备安装和调试阶段。
龙佰集团(002601.SZ):全资子公司中炭新材料投资建设的年产10万吨锂离子电池用人造石墨负极材料项目一期(年产2.5万吨)生产线已建成,目前进入试产阶段。