有關鋰電池負極材料的分類與發展趨勢詳解

在鋰電池四大材料中，負極材料的技術相對最成熟。通常將鋰電池負極材料分為兩大類：碳材料和非碳材料。其中碳材料又分為石墨和無定形碳，如天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟炭（如焦炭）和一些硬炭等；其他非碳負極材料有氮化物、硅基材料、錫基材料、鈦基材料、合金材料等。

鋰電池負極材料處于鋰電池產業中游的最核心的環節，按電池成本分布，鋰電池負極材料及其他占比鋰電池總成本的28%左右。好的負極材料應當滿足如下要求：比能量高、相對鋰電極的電極電勢低；充放電反應可逆性好；與電解液和粘結劑的兼容性好；比表面積小（<10m2/g）；振實密度高（>2.0g/cm3）；嵌鋰過程中尺寸和機械穩定性好；資源豐富、價格低廉；在空氣中穩定、無毒副用途。目前緊要是中間相碳微球（MCMB）、天然石墨（NGR）和硬碳（HC）。

負極材料在國內已幾乎全部實現產業化。目前，國內負極材料產量也較大，基本能滿足國內市場的需求。高工產研鋰電研究所（GGII）調研顯示，2015年我國負極材料產量7.28萬噸，同比上升42.7%；國內負極材料產值為38.8億元，同比2014年上升35.2%。2015年負極材料均價保持下降，幅度在5%~10%。雖價格整體下降，但負極材料產值增速接近產量增速，因為負極材料的結構在發生變化。受動力鋰離子電池帶動，2015年國內負極材料的需求上升最快的是人造石墨，而人造石墨的均價高于天然石墨。

全球負極材料總出貨量中天然石墨占比55%，人造石墨占比35%，中間相炭微球占比7.4%，鈦酸鋰、鋅、硅合計占比約1%。綜合而看石墨類負極材料占總出貨量的90%。全球來看，目前鋰電池負極材料加工公司緊要在我國和日本，我國的優點是石墨資源，日本優點是技術。負極材料產品市場呈現出分明的寡頭壟斷格局，負極材料市場聚集度高決定了行業盈利的相對穩定，但是國內產量的聚集建成，預計產品價格會小幅走低。

硅合金和鈦酸鋰等負極新材料有望大幅提高產品性能。隨著鋰電池交通工具以及儲能范疇的快速上升，由于石墨類負極的高性價比，將來2~3年石墨類負極材料仍會作為主流，我們預計產量將保持年20%左右的上升。天然石墨緊要用在數碼產品及筆記本電腦上，人造石墨多用于交通工具范疇，其上升速度會高于負極材料的上升速度。而天然石墨的上升會低于負極材料的上升速度。從技術來講，石墨負極材料的性能逐漸趨于理論值，如石墨的克容量為372mAh/g，目前部分廠家產品可以達到365mAh/g，由于加工工藝和固有缺陷，這已經基本達到極限值。

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