2020年硅基负极材料行业发展现状

2020年硅基负极材料行业发展现状一、硅基负极材料行业概述负极材料种类较多，根据活性物质的不同，可分类碳材料和非碳材料两大类。其中，非碳系负极材料包括硅基材料、锡基材料、钛基材料和金属锂（全固态锂电池负极材料）等。锂电池负极材料分类石墨作为目前商业化应用最广的锂离子电池负极材料，其实际比容量已接近理论比容量极限372mAh/g，进一步提升空间有限，不足以满足未来动力电池高能量密度要求。硅基负极材料理论比容量高达4200mAh/g，约为石墨负极的10倍，同时具有较低的脱嵌锂电位（略高于石墨），在充电时可以避免表面的析锂现象，安全性能优于石墨负极材料。因此，硅基负极材料被认为是当前石墨负极材料的替代首选。主要负极材料性能特征对比二、硅基负极材料行业现状分析在对能量密度要求逐步提升的行业背景下，硅基负极材料逐步成为产业关注焦点。近年来，随着下游动力电池行业对高能量密度负极材料需求的增长，硅基负极材料出货量快速增长。数据显示，2016年中国硅基负极材料出货量仅为0。06万吨，2020年出货量激增，达0。9万吨，同比上升143。24%。2016-2020年中国硅基负极材料出货量及增长情况目前，国内硅基渗透率仍然很低。据统计，2020年中国硅基负极材料在负极渗透率仅为2。5%，有较大的提升空间。2017-2020年中国硅基负极材料在负极渗透率三、硅基负极材料行业主要生产企业国内主要硅基负极材料生产企业包括中科电气、贝特瑞、江西正拓、深圳斯诺等，其中能够实现量产的企业较少，贝特瑞具备先发优势，目前已经进入了松下-特斯拉的供应链，实现大批量供货。目前其他厂商尚处于研发或小批量量产阶段。硅基负极材料部分企业产品性能对比四、硅基负极材料行业发展困境目前，硅基负极材料产业化的发展仍面临重重阻碍，归纳为以下三点：硅基负极材料行业发展困境五、硅基负极材料行业研究方向硅基负极材料理论比容量是石墨的十倍，为下一代负极材料最佳之选。石墨作为目前商业化应用最广的锂离子电池负极材料，其实际比容量已接近理论比容量极限372mAh/g，进一步提升空间有限，不足以满足未来动力电池高能量密度要求。硅负极材料理论比容量高达4200mAh/g，约为石墨负极的10倍，同时具有较低的脱嵌锂电位，略高于石墨，在充电时可以避免表面的析锂现象，安全性能优于石墨负极材料。因此，硅基负极材料被认为是当前石墨负极材料的替代首选。当前商业化程度较高的硅基负极材料主要有硅/炭复合材料和氧化亚硅复合材料。硅/炭复合材料结合了硅高比容量与炭材料高导电、低膨胀、循环稳定等特点，具有出色的能量密度。氧化亚硅复合材料相较于硅/炭复合材料具有更小的体积效应和更加稳定的循环性能，应用更加广泛，在钢壳、软包、方形铝壳等各类电芯中均可使用。此外，预锂化技术的应用对于提高硅负极材料的首次效率、能量密度、循环寿命以及降低电池的体积膨胀具有关键作用，深入研究硅负极材料与其黏结剂、电解液、添加剂及高容量正极等材料的匹配性对于推动可实用化硅负极的研究同样具有重要价值。晶圆检测设备行业发展现状一、半导体制造流程半导体制造流程主要分为三步，第一步为芯片设计验证；第二步为晶圆制造；第三步为封装测试。其中在每一步都需要经过测试环节，半导体检测设备主要用于半导体制造过程中检测芯片性能与缺陷，贯穿于半导体生产过程中，可分为晶圆制造环节的检测设备和封测环节的检测设备。半导体制造流程二、晶圆检测行业市场规模2020全球半导体设备销售额712亿美元，同比增长9。2%，中国半导体设备销售额187。2亿美元，同比增长39。2%。中国半导体设备销售额占比从2017年14。5%提升至2020年26。3%，首次成为半导体设备的最大市场。2016-2021年Q1中国半导体设备行业销售额及占全球比重2020年，晶圆制造环节占半导体设备销售额86。12%。半导体设备主要包含晶圆制造设备、（封测环节）检测设备和封装设备三类，根据数据显示2020年三者分别占比86。1%、8。5%和5。4%。2020年半导体销售额占比情况晶圆制造主要包含八大环节，晶圆制造环节检测设备价值量占比约为13%。2020年，晶圆制造环节设备销售额约为613亿美元，因此预计2020年全球晶圆制造环节检测设备市场规模为79。69亿美元。2020年晶圆制造环节设备占比情况三、晶圆制造环节检测设备分类晶圆制造环节检测设备（过程工艺控制）主要包括量测类设备和缺陷检测类设备，价值量占比分别为40%和50%，控制软件等其他设备占剩余10%。晶圆制造环节检测设备四、晶圆检测设备行业竞争格局根据数据显示，2020年KLA占晶圆制造环节检测设备市场58%的销售额份额，应用材料、日立