电子行业深度研究：硅碳负极有望提升消费电子锂电池价值量-国联民生证券

请务必阅读报告末页的重要声明 glzqdatemark1 证券研究报告 行业研究|行业深度研究|电子 硅碳负极有望提升消费电子锂电池价值量 2025年03月10日 |报告要点 |分析师及联系人 证券研究报告 请务必阅读报告末页的重要声明 1 / 19 以智能手机为代表的消费电子终端多年来呈现电池容量持续增长的趋势，一方面拍摄、短视频、游戏等重度耗电应用的用户使用频次越来越高，另一方面 AI 应用的普及将带来更大的续航需求，我们认为手机续航或将面临较大的缺口。因此提升手机电池容量将是迫在眉睫的需求，而硅碳负极材料能够在不提升重量和体积的情况下提升手机电池续航，有望推动消费电子锂电池价值量提升，从而给消费电子锂电池公司带来发展机遇。 郇正林 王晔 SAC：S0590524110001 SAC：S0590521070004 请务必阅读报告末页的重要声明 2 / 19 行业研究|行业深度研究 glzqdatemark2 电子 硅碳负极有望提升消费电子锂电池价值量 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议： 强于大市 相对大盘走势 相关报告 1、《电子：电子行业 2024Q4 基金重仓分析：基金重仓比例创历史新高》2025.01.25 2、《电子：从 AI 眼镜到 AI+AR 眼镜的供给侧阻碍》2025.01.19 扫码查看更多 ➢ 手机锂电池容量呈现长期增长趋势 随着手机功能的增加和用户使用时长的增加，用户对手机续航的要求促使手机厂商采用容量越来越高的电池。以 iPhone 为例，电池容量从 2007 年第一代 iPhone的 1400mAh 提升至 2024 年 iPhone 16 的 3561mAh，而 iPhone 16 Pro Max 的容量则高达 4747mAh，相当于初代 iPhone 的 3.4 倍。后续随着画质、分辨率、帧率、特效等性能的进一步提升，短视频、游戏、流媒体等应用的耗电量或将进一步增加，给用户整机的续航提出新的挑战。 ➢ AI 应用进一步拉大终端续航缺口 AI 手机普及和本地大模型升级将对续航提出更高要求。根据 Alex de Vries 发表的《The growing energy footprint of artificial intelligence》，普通的谷歌搜索大约需要耗电 0.3Wh，而获得 AI 加成的 ChatGPT 单次请求能耗约为 2.9Wh，接近于普通谷歌搜索的 10 倍。而 AI 驱动下的谷歌搜索单次请求耗电量则高达6.9Wh（New State Research 估算）或 8.9Wh（SemiAnalysis 估算）。 ➢ 硅碳负极材料成为提升锂电池续航的重要抓手 从具体性能来看，天然石墨材料的理论容量在 340-370mAh/g 之间，人造石墨材料的理论容量在 310-360mAh/g 之间，而硅基负极材料的理论容量可以达到 400-4000mAh/g。掺杂硅基负极材料可以有效提升锂电池负极材料的理论容量上限。多数主流智能手机旗舰机型均已采用硅碳负极技术。从目前国内主流的手机厂商来看，硅碳负极技术在各大安卓手机厂商中普及度较高，包括小米、华为、荣耀、OPPO、vivo 在内的多家手机品牌的旗舰机型均搭载了硅碳负极或者硅氧负极技术的电池。 ➢ 投资建议：关注消费电子锂电池模组和电芯公司，维持“强于大市”评级 以智能手机为代表的消费电子终端多年来呈现电池容量持续增长的趋势，一方面拍摄、短视频、游戏等重度耗电应用的用户使用频次越来越高，另一方面 AI 应用的普及将带来更大的续航需求，我们认为手机续航或将面临较大的缺口。因此提升手机电池容量将是迫在眉睫的需求，而硅碳负极材料能够在不提升重量和体积的情况下提升手机电池续航，且已被多款旗舰机型采用，已然成为手机电池领域确定性较高的发展趋势之一。因此我们建议关注消费类锂电池模组和电芯生产公司，建议关注：欣旺达等。 风险提示：AI 应用在终端普及速度不及预期的风险，硅碳负极原材料价格居高不下的风险，掺硅比例继续提高遇到技术瓶颈的风险。 -10%13%37%60%2024/22024/62024/102025/2电子沪深3002025年03月10日 请务必阅读报告末页的重要声明 3 / 19 行业研究|行业深度研究 正文目录 1. AI 加持提升消费电子终端电池容量需求 ................................ 4 1.1 重度应用不断推高手机锂电池容量 .............................. 4 1.2 AI 应用进一步拉大终端续航缺口 ................................ 7 2. 硅碳负极是消费类电池主要发展趋势之一 .............................. 9 2.1 消费电子锂电池容量需求与日俱增 .............................. 9 2.2 有效提升电池容量，硅碳负极已成多数旗舰机标配 ................ 13 3. 投资建议：关注端侧锂电池模组和电芯公司............................ 16 3.1 欣旺达：消费电子锂电池龙头，已有硅碳负极产品 ................ 17 4. 风险提示 ......................................................... 18 图表目录 图表 1： 历代 iPhone 标准版电池容量变化趋势 ............................. 4 图表 2： 智能手机不同 APP 耗电量速度统计 ................................ 5 图表 3： 中国移动互联网典型行业用户使用时长占比 ........................ 6 图表 4： 历代 iPhone 电池容量及其除以 SoC 晶体管数量的变化趋势 ........... 6 图表 5： 与标准谷歌搜索相比，各种 AI 系统每次请求的估算能耗 ............. 7 图表 6： GPT-4o 人机交互演示示意图 ..................................... 8 图表 7： 图像识别系统的工作流程示意图 .................................. 8 图表 8： 生成式 AI 手机总规模（百万台） ................................. 8 图表 9： 本地大模型参数（亿）及功能预测 ................................ 8 图表 10： 主要可穿戴设备示意图 ......................................... 9 图表 11： 锂电池基本结构示意图 .........