负极材料：锂电池产业的大舞台负

锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一，把握着动力电池安全性命脉。目前商业化锂离子电池采用的负极材料主要包括：①石墨类碳材料，分为天然石墨、人造石墨；②无序碳材料，包括硬碳、软碳等；③钛酸锂材料；④硅基材料，主要分为碳包覆氧化亚硅复合材料、纳米硅碳复合材料、无定形硅合金。

根据调研数据显示，2017年，中国锂电池负极材料产量14.6万吨，相比去年增长23.7％。此外，中国负极市场产值同比增长28.5％，达83亿元，增速高于同期产量增速，其主要原因是针状焦价格上涨和石墨化加工费用上调。在锂离子电池负极材料中，除石墨化中间相碳微球(MCMB)、无定形碳、硅或锡类占据小部分市场份额外，天然石墨和人造石墨占据着90%以上的负极材料市场份额。天然石墨具有储量较大、成本低、配套生产技术及设备成熟、安全无毒等优点，其初始库伦效率低、倍率性能不好等缺点可以通过颗粒球形化、表面包覆技术来解决，基本能够满足消费类电子对小型电池性能的要求。人造石墨与天然石墨相比除具有相似优点外，其石墨晶粒较小，石墨化程度稍低，结晶取向度偏小，所以在倍率性能以及体积膨胀、防止电极反弹方面优于天然石墨。

2017年，人造石墨出货量增长强势，达到10.2万吨，同比增长30％，在所有负极材料出货量占比近70％，其次为天然石墨，占比25％。其主要原因是新能源汽车动力电池负极材料使用人造石墨占比高达90％以上，因此大幅拉动其需求量；此外，高端数码产品占比不断提高，对于锂电池大倍率充放电、循环性能、安全性能方面的要求逐步提高，因此市场使用人造石墨替代天然石墨。

石墨类负极材料独占鳌头的同时，钛酸锂材料和硅基材料等新材料也在不断发展，被认为是未来锂离子电池负极材料发展的重要方向。国内近年来开发的硅基材料基本能达到高比容量、高功率特性和长循环寿命的要求，但产业化还须突破工艺、成本和环境方面的制约。

全球来看，负极材料行业主要集中在日本与中国，两国的全球市场占有率合计达到95％以上，具有集中程度高，产品替代风险小的特点。日本的日立化成和中国的贝特瑞为两国龙头企业，两家企业全球市场占有率接近50％（2015年）。贝特瑞客户群体包括三星、LG、松下、比亚迪、天津力神、合肥国轩、光宇电源等众多国内外知名企业，产品也应用于电子产品与动力电池等多系列产品。随着消费类电子产品市场增速放缓，天然石墨和人造石墨市场规模增长将会逐步放缓，但是其中高倍率和高容量产品的比重将会逐步提升。

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此外，锂离子电池负极材料呈现多样性，硅-碳(Si-C)复合材料成为新趋势。随着技术进步，目前锂离子电池负极材料已经从单一人造石墨发展到天然石墨、中间相碳微球、人造石墨为主，软碳、硬碳、无定形碳、钛酸锂、硅碳合金等多种负极材料共存的局面。天然石墨负极材料技术进步较大，可逆容量达360mAh/g以上，并在消费型锂离子电池中获得广泛应用。预计在未来小型电池中，高容量电池仍将以天然石墨为主；人造石墨负极材料当前应用非常广泛，其优点是长寿命，而缺点是容量相对较低，目前人造石墨技术改进使得人造石墨可逆容量达350mAh/g。人造石墨与天然石墨复合作为锂离子电池负极材料也已被许多电池厂家所认可。在消费类电子产品方面，需要提高电池能量密度，以硅-碳(Si-C)复合材料为代表的新型高容量负极材料是未来发展趋势，在动力电池方面，钛酸锂材料是新发展方向。目前，钛酸锂、硅基材料等非碳材料年出货量占比不到1％（2016年），随着制作工艺及改性处理工艺的不断发展，这些具有更大潜力的非碳负极材料将会逐步得到更为广泛的应用。

随着消费电子类产品更新换代、新能源汽车产业的蓬勃发展、智能电网的迅速推广以及其它技术领域对于高性能电池的旺盛需求，锂电池行业还将持续高速发展。这为锂离子电池负极材料产业的发展提供了很大的机遇，但同时也提出更高的要求。

目前，人造石墨与改性天然石墨负极材料还可以继续在新兴领域获得应用，但性能提升的幅度不大，技术成熟度很高，生产企业较多，利润率较低。在电化学性能方面，其它负极材料还存在着不同程度的不足，例如硅基材料首周效率、循环性能等仍有待提高，体积膨胀问题也需要解决。同时，新材料的产业化程度和配套技术成熟度与石墨类碳材料相比还有一定距离。在未来几年，整个锂离子电池负极材料的市场需求量将继续增长，石墨类碳材料仍将独占鳌头。