负极材料类型分类--⼈造⽯墨
负极材料主要分为碳材料与⾮碳材料两类。碳类是指碳基体系，主要包括中间相碳微球、⼈造⽯墨、天然⽯墨和硬碳。⽬前市场化应⽤程度最⾼的为碳材料中的⽯墨类负极材料，其中⼈造⽯墨、天然⽯墨有较⼤规模的产业化应⽤。⾮碳材料主要包括硅基材料、锡基材料、钛酸锂等，其中硅基负极材料属于⽬前各⼤负极材料主流⼚商重点研究的对象，是未来最可能⼤规模应⽤的新型负极材料之⼀。 ⼈造⽯墨
1、市场概况
⼈造⽯墨负极材料符合动⼒电池和储能电池对循环寿命、安全性等要求，因此在相当长⼀段时间内仍将是动⼒电池和储能电池的主流应⽤⽅向。根据⾼⼯锂电的数据，2016年我国负极材料出货量为11.8万吨，其中⼈造⽯墨出货量达7.9万 能电池的主流应⽤⽅向。根据⾼⼯锂电的数据，2016年我国负极材料出货量为11.8万吨，其中⼈造⽯墨出货量达7.9万吨；2020年我国负极材料出货量已达到37.0万吨，其中⼈造⽯墨出货量达30.1万吨。2016-2020年，负极材料的复合增长率为33.07%，⽽⼈造⽯墨负极材料的复合增长率为39.71%，⾼于负极材料的复合增长率。同时，⼈造⽯墨出货量占负极材料总出货量的⽐重也在不断上升，已从2016年的67.0%上升⾄2020年81.4%。
未来⼏年，新能源汽车市场和储能电池市场在政策⽀持和技术进步的双重影响下，将保持⾼速增长的态势。受对应锂电池需求的拉动，⼈造⽯墨负极材料仍将保持较⾼的增长速度，⼈造⽯墨负极材料市场规模将进⼀步扩⼤，在负极材料中的主流地位仍将持续，市场份额还将进⼀步攀升。
2、制作⼯艺介绍
天然⽯墨负极
1、市场概况
⼈造⽯墨各项性能更为均衡，是⽬前负极主流。⼈造⽯墨⽐容量和天然⽯墨已经⽐较接近且循环、倍
率、⾼温性能更优，在下游应⽤更⼴泛，2020年国内⼈造⽯墨出货在负极占⽐达84%，较17年提升16pct。贝特瑞为天然⽯墨⾏业内的绝对龙头。
贝特瑞得益于先发优势和矿产布局，贝特瑞在天然⽯墨领域已形成垄断优势，2019年市占率达到63%。从产品性能和销售均价看，贝特瑞较竞争对⼿更⾼端：从性能指标看，贝特瑞天然⽯墨负极产品在中粒径、⾸次容量、压实密度更优，更有利于提升电池能量密度。从销售均价看，2019年贝特瑞天然⽯墨负极产品均价较市场其他竞争对⼿⾼出1.4万元/吨。北京后花园景区
2、制作⼯艺介绍
天然⽯墨的⼯艺流程。天然⽯墨负极材料是以天然鳞⽚⽯墨为原材料，经过粉碎、分级、球化、纯化、表⾯处理等⼯序制备⽽成的负极材料。
3、成本构成分析
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天然⽯墨负极材料的成本构成。天然⽯墨负极⽣产成本主要包括原材料（初级⽯墨）采购成本、碳化加⼯成本以及其他制造与⼈⼯费⽤，其中成本的关键是原材料采购，占⽣产成本的80%以上。⽽初级鳞⽚⽯墨占原材料成本也在80-90%左右，因此初级⽯墨占天然⽯墨的成本⽐⾼达70%左右。若考虑2.5万元/吨的天然⽯墨成本，初级⽯墨的成本约为1.6-1.8万元/吨。
（⼆）硅基负极及其他材料
1、硅基市场发展现状
硅基负极产业化持续加速，有望22年之后⼤规模放量。从企业布局看，贝特瑞06年开始研发硅基负极，13年通过三星认证并批量出货，成功切⼊松下、LG、特斯拉产业链，技术领先同⾏2-3年；杉杉股份09年开始研发，17年实现量产；璞泰来与中科院物理所合作量产硅基负极。20年国内硅碳负极出货量0.9万吨，负极渗透率达到2.5%。⽽根据各企业进程，我们预计22年之后硅基负极有望快速放量。我们测算21年全球硅基负极需求量为2.5万吨，假设25年硅基负极15%/40%/100%渗透率，对应需求20/60/150万吨。
2、硅基主要技术路径对⽐
硅基负极⾼⽐容、资源⼴，是最有前景的负极材料之⼀。当前⾼端⽯墨克容量已达到360-365mAh/g，接近理论克容量372mAh/g，难以满⾜⽇益增长的⾼能量密度要求。⽽硅基负极理论⽐容量⾼达4200mAh/g，是⽯墨负极的理想替代材料。硅基负极的主要优势为：1）电位低、克容量⾼，
能量密度⾼；2）地壳中含量⾼，理论成本低；3）⾼倍率、⾼安全性，其本⾝为均匀的纤维，能够缓解脱嵌和吸附中表⾯吸⼒引起的安全问题；4）⼯作电压适宜，略⾼于⽯墨，低于钛酸锂和过渡⾦属氧化物。
绥芬河信息网招聘硅基负极主要问题是膨胀⼤、⾸销低、倍率低，可通过改善材料设计、改良电池体系等实现性能提升。硅基负极主要的应⽤挑战：1）硅材料在进⾏合⾦化反应时，体积膨胀率可达300%（碳材料仅为16%），材料易粉化；2）负极活性物质易脱落；3）膨胀使得SEI膜破碎，放电时SEI重构，使得其处于破损-修复动态阶段，厚度会持续增加，界⾯阻抗提⾼，活性物质消耗。主要解决⽅案有两种：1）改善材料设计，如尺⼨控制、包覆⾼导电材料、预锂化、构建空腔等；2）改良电池体系，如开发更为合适的粘结剂、导电添加剂、电解液。
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2）改良电池体系，如开发更为合适的粘结剂、导电添加剂、电解液。
3、硅基技术优化发展⽅向
重庆出发自驾三日游最佳攻略⽬前，商业化的硅基负极材料主要包括碳包覆氧化亚硅、纳⽶硅碳、⽆定型硅合⾦、硅纳⽶线四种，其中碳包覆氧化亚硅、纳⽶硅碳是商业化程度最⾼的两种硅基负极材料。1）碳包覆氧化亚硅，⽬前较好的碳包覆氧化亚硅碳产品搭配⽯墨到450-500mAh/g容量后使⽤，已经可以做到在钢壳电芯中循环1000-2000周，在软包电芯中循环500-1000周。2）纳⽶硅碳，⽬前商业化的软包电池和⽅形铝壳
上海崇明旅游景点大全电池对膨胀依然⾮常敏感，以致纳⽶硅碳材料仍然较难使⽤在这类电池上。⽬前纳⽶硅碳材料的主要应⽤领域仍是在圆柱钢壳电池中，以18650和21700型号为代表。
⼈造⽯墨负极制备⼯艺
⼈造⽯墨制造流程可分为四⼤步、⼗余个⼩⼯序，造粒和⽯墨化是关键。⼈造⽯墨负极材料⽣产流程可以分为四个步骤：1）预处理2）造粒3）⽯墨化4）球磨筛分。四⼤步骤中，破碎和筛分相对简单，体现负极⾏业技术门槛和企业⽣产⽔平的主要是造粒和⽯墨化两个环节。⽯墨化基地的建设固定资产投资较⼤、且⽯墨化电阻料废料的处置需要稳定的钢⼚、铝⼚客户资源，专业性较强。⽯墨化、原料粉碎⼯艺均是碳素⾏业传统成熟的⼯艺，可选择外委外⼯的⼚商⽐较多，但⽯墨化委外加⼯和⾃有⽯墨化的成本差异⼤，故⼤多数企业均在⾃建⽯墨化基地以降低成本。 具体到⽣产流程，⾸先将焦类和导电颗粒、碳纳⽶管、炭⿊、⼄炔⿊中的⼀种或者多种进⾏预混，再将混合好的物料与碳类进⾏⼀次烧结包覆，将制备好的颗粒进⾏⽯墨化处理；⽯墨化处理后的物料与树脂类材料进⾏⼆次包覆；采⽤溶剂进⾏表⾯处理，⽤离⼼、沉淀等⽅法从溶剂中分离出固相颗粒，再进⾏碳化，制得5-20um的颗粒，得到⼀种⾼倍率碳负极材料。采⽤这种⽅法通过混捏造粒等⽅式，对颗粒进⾏⼆次包覆造粒将材料内壳填充，使材料内部结构稳定，使碳负极材料具有⾼倍率性能、⾼压实、⾼⽐容量等优点。
