鋰離子電池的負極是由負極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。

負極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素之一，把握著動力鋰電池安全性命脈。目前商業(yè)化鋰離子電池采用的負極材料重要包括：①石墨類碳材料，分為天然石墨、人造石墨；②無序碳材料，包括硬碳、軟碳等；③鈦酸鋰材料；④硅基材料，重要分為碳包覆氧化亞硅復(fù)合材料、納米硅碳復(fù)合材料、無定形硅合金。

根據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國鋰離子電池負極材料產(chǎn)量14.6萬噸，相比去年上升23.7%。此外，我國負極市場產(chǎn)值同比上升28.5%，達83億元，增速高于同期產(chǎn)量增速，其重要原因是針狀焦價格上漲和石墨化加工費用上調(diào)。

在鋰離子電池負極材料中，除石墨化中間相碳微球(MCMB)、無定形碳、硅或錫類占據(jù)小部分市場份額外，天然石墨和人造石墨占據(jù)著90%以上的負極材料市場份額。天然石墨具有儲量較大、成本低、配套生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備成熟、安全無毒等優(yōu)點，其初始庫倫效率低、倍率性能不好等缺點可以通過顆粒球形化、表面包覆技術(shù)來解決，基本能夠滿足消費類電子對小型電池性能的要求。人造石墨和天然石墨相比除具有相似優(yōu)點外，其石墨晶粒較小，石墨化程度稍低，結(jié)晶取向度偏小，所以在倍率性能以及體積膨脹、防止電極反彈方面優(yōu)于天然石墨。

2017年，人造石墨出貨量上升強勢，達到10.2萬噸，同比上升30%，在所有負極材料出貨量占比近70%，其次為天然石墨，占比25%。其重要原因是新能源汽車動力鋰電池負極材料使用人造石墨占比高達90%以上，因此大幅拉動其需求量；此外，高端數(shù)碼產(chǎn)品占比不斷提高，關(guān)于鋰離子電池大倍率充放電、循環(huán)性能、安全性能方面的要求逐步提高，因此市場使用人造石墨替代天然石墨。

石墨類負極材料獨占鰲頭的同時，鈦酸鋰材料和硅基材料等新材料也在不斷發(fā)展，被認為是未來鋰離子電池負極材料發(fā)展的重要方向。國內(nèi)近年來開發(fā)的硅基材料基本能達到高比容量、高功率特性和長循環(huán)壽命的要求，但產(chǎn)業(yè)化還須突破工藝、成本和環(huán)境方面的制約。

鋰電負極材料市場概況

全球來看，負極材料行業(yè)重要集中在日本和我國，兩國的全球市場占有率合計達到95%以上，具有集中程度高，產(chǎn)品替代風(fēng)險小的特點。日本的日立化成和我國的貝特瑞為兩國龍頭公司，兩家公司全球市場占有率接近50%(2015年)。貝特瑞客戶群體包括三星、LG、松下、比亞迪、天津力神、合肥國軒、光宇電源等眾多國內(nèi)外知名公司，產(chǎn)品也應(yīng)用于電子產(chǎn)品和動力鋰電池等多系列產(chǎn)品。隨著消費類電子產(chǎn)品市場增速放緩，天然石墨和人造石墨市場規(guī)模上升將會逐步放緩，但是其中高倍率和高容量產(chǎn)品的比重將會逐步提升。

此外，鋰離子電池負極材料呈現(xiàn)多樣性，硅-碳(Si-C)復(fù)合材料成為新趨勢。隨著技術(shù)進步，目前鋰離子電池負極材料已經(jīng)從單一人造石墨發(fā)展到天然石墨、中間相碳微球、人造石墨為主，軟碳、硬碳、無定形碳、鈦酸鋰、硅碳合金等多種負極材料共存的局面。天然石墨負極材料技術(shù)進步較大，可逆容量達360mAh/g以上，并在消費型鋰離子電池中獲得廣泛應(yīng)用。預(yù)計在未來小型電池中，高容量電池仍將以天然石墨為主；人造石墨負極材料當(dāng)前應(yīng)用非常廣泛，其優(yōu)點是長壽命，而缺點是容量相對較低，目前人造石墨技術(shù)改進使得人造石墨可逆容量達350mAh/g。人造石墨和天然石墨復(fù)合作為鋰離子電池負極材料也已被許多電池廠商所認可。在消費類電子產(chǎn)品方面，要提高電池能量密度，以硅-碳(Si-C)復(fù)合材料為代表的新型高容量負極材料是未來發(fā)展趨勢，在動力鋰電池方面，鈦酸鋰材料是新發(fā)展方向。目前，鈦酸鋰、硅基材料等非碳材料年出貨量占比不到1%(2016年)，隨著制作工藝及改性處理工藝的不斷發(fā)展，這些具有更大潛力的非碳負極材料將會逐步得到更為廣泛的應(yīng)用。

國內(nèi)重要負極材料供應(yīng)商

2018年上半年，面對激烈的市場競爭、上游原材料價格大幅波動以及下游電芯行業(yè)的優(yōu)勝劣汰，杉杉股份(600884)鋰離子電池材料業(yè)務(wù)實現(xiàn)了經(jīng)營業(yè)績的穩(wěn)健上升。根據(jù)2018年上半年半年報顯示，杉杉股份主營業(yè)務(wù)收入33.48億元，同比上升15%。其中，負極材料銷售量14650噸，營收7.76億元，同比上升11.56%。

近年來，杉杉股份致力于打造正負極材料巨無霸，其在負極材料業(yè)務(wù)也不斷加碼。2017年八月，杉杉股份下屬控股子公司寧波杉杉新材料科技有限公司擬投資38.07億元，在包頭投資建設(shè)負極一體化基地項目。該項目規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)10萬噸鋰離子電池負極材料一體化基地，涵蓋從原材料加工、生料加工、石墨化、碳化到成品加工，集五大工序于一體的負極材料生產(chǎn)線，重要生產(chǎn)以低成本為絕對核心競爭力的大宗動力鋰電池和儲能電池負極材料產(chǎn)品。同年十月，杉杉股份控股子公司甬源投資以自籌資金9.3億元對寧波杉杉新材料進行增資，以提升其盈利能力，其中，寧波杉杉新材料為公司負極材料業(yè)務(wù)重要經(jīng)營平臺。

差別于杉杉股份成為全球鋰離子電池正負極材料巨無霸的雄心壯志，貝特瑞(835185)扎根于鋰電材料行業(yè)18年，在2006年已是國內(nèi)負極材料最大供應(yīng)商，2010年負極材料出貨量超過日本，成為前列。2017年，公司的硅碳負極材料實現(xiàn)了我國出口的"零突破"。目前，公司構(gòu)建了從礦石到成品的負極材料完整產(chǎn)業(yè)鏈，全球負極材料市場占有率達到25%，是鋰離子電池負極材料國家標準重要起草單位。

公司負極材料產(chǎn)品具備國際領(lǐng)先水平，運用獨特整形分級、機械改性(利用機械能誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，誘導(dǎo)材料組織、結(jié)構(gòu)、性能變化)、熱化學(xué)提純技術(shù)，將普通鱗片石墨加工成球形石墨，純度提高到99.95%以上，最高可達99.9995%，并通過機械融合、化學(xué)改性(通過化學(xué)反應(yīng)改變聚合物的物理、化學(xué)性質(zhì))等先進表面改性技術(shù)，研制、生產(chǎn)高端負極材料，其首次放電容量達360mAh/g，首次效率大于95%(電池在首次充放電過程中，負極會消耗一部分來自正極的鋰離子，電池實際容量比理論容量相應(yīng)減少)，壓實比達1.7g/cm3，循環(huán)500次容量保持在88%以上。

伴隨著2017年以來針狀焦價格上漲，掌握其鋰離子電池原材料公司也對有意進軍負極材料行業(yè)。2017年八月，方大炭素(600516)公布通告稱，公司擬新增鋰離子電池負極材料的研制，以將產(chǎn)業(yè)鏈進一步向下游延伸。據(jù)悉，方大炭素擁有針狀焦產(chǎn)量6萬噸，若發(fā)展負極材料業(yè)務(wù)，在原材料環(huán)節(jié)將有顯著優(yōu)勢。

另一個進入負極材料的上市公司為硅寶科技(300019)，該公司主營業(yè)務(wù)為有機硅密封膠，2017年十二月二十六日，硅寶科技通告稱，由硅寶科技牽頭承擔(dān)成都市科學(xué)技術(shù)局"產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同創(chuàng)新項目"中的"高安全、高比能動力鋰離子電池關(guān)鍵材料"項目獲批立項。該項目針對新能源汽車用動力鋰離子電池的重要應(yīng)用需求，解決安全性差和比能量低兩個重大難題，本項目研發(fā)的鋰離子電池負極所用的材料就是硅碳負極材料，該項目的其中一個目標就是將其產(chǎn)業(yè)化。

目前來看，從負極材料公司產(chǎn)量加碼以及新玩家的不斷加入來看，產(chǎn)業(yè)資本關(guān)于負極材料市場仍寄予厚望，在高價原料的支撐下，以及對動力鋰電池市場產(chǎn)量爆發(fā)的預(yù)期下，負極材料產(chǎn)量會有一個明顯的上升，但其價格很難出現(xiàn)較大幅下跌。

小結(jié)

隨著消費電子類產(chǎn)品更新?lián)Q代、新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展、智能電網(wǎng)的迅速推廣以及其它技術(shù)領(lǐng)域關(guān)于高性能電池的旺盛需求，鋰離子電池行業(yè)還將持續(xù)高速發(fā)展。這為鋰離子電池負極材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展供應(yīng)了很大的機遇，但同時也提出更高的要求。

目前，人造石墨和改性天然石墨負極材料還可以繼續(xù)在新興領(lǐng)域獲得應(yīng)用，但性能提升的幅度不大，技術(shù)成熟度很高，生產(chǎn)公司較多，利潤率較低。在電化學(xué)性能方面，其它負極材料還存在著不同程度的不足，例如硅基材料首周效率、循環(huán)性能等仍有待提高，體積膨脹問題也要解決。同時，新材料的產(chǎn)業(yè)化程度和配套技術(shù)成熟度和石墨類碳材料相比還有一定距離。在未來幾年，整個鋰離子電池負極材料的市場需求量將繼續(xù)上升，石墨類碳材料仍將獨占鰲頭。