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      2. 新聞中心

        負極材料的分類與發展趨勢

        日期:2017-10-21 點擊次數:1659

          在鋰電池四大材料中,負極材料的技術相對*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*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離子電池總成本的28%左右。好的負極材料應該滿足如下要求: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、無毒副作用。目前主要是中間相碳微球(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,國內負極材料產能也較大,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,同比增長42.7%;國內負極材料產值為38.8億元,同比2014年增長35.2%。2015年負極材料均價保持下滑,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。受動力電池帶動,2015年國內負極材料的需求增長*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生產企業主要在中國和日本,中國的優勢是石墨資源,日本優勢是技術。負極材料產品市場呈現出明顯的寡頭壟斷格局,負極材料市場集中度高決定了行業盈利的相對穩定,但是國內產能的集中建成,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領域的快速增長,由于石墨類負極的高性價比,未來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%左右的增長。天然石墨主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領域,其增長速度會高于負極材料的增長速度。而天然石墨的增長會低于負極材料的增長速度。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,由于生產工藝和固有缺陷,這已經基本達到極限值。

          


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