鋰電池負極材料有哪些？2020鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展前景及市場規(guī)模預測

• 2020年7月7日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 698 41
• 繁體

負極材料主要由碳素材料為主，包括天然石墨、人造石墨、石墨化中間碳微球。負極材料主要分為碳材和非碳材兩類。鋰電池負極是由活性物質、粘結劑和添加劑制成糊狀膠合劑后，涂抹在銅箔兩側，經(jīng)過干燥、滾壓制得，根據(jù)活性物質的不同可分為碳材料和非碳材料兩類。

我國石墨礦資源豐富，成本較低，但是天然石墨也有一些缺陷，吸液性差，分子中不存在交聯(lián)的sp3結構，墨片分子容易發(fā)生平移，從而導致石墨負極材料的循環(huán)性能差。天然石墨負極材料主要用于消費類電子產(chǎn)品。人造石墨通過對原始材料進行表面改性和結構調整，使其部分無序化或者在各類材料中形成納米級的孔、洞和通道等結構，加大鋰離子嵌入和脫嵌反應，因此具有高壓實、高容量、長壽命等優(yōu)勢。人造石墨主要作為動力電池的負極材料。目前中國負極材料出貨量達3萬多噸，其中天然石墨出貨量占比59%，人造石墨30%，石墨化中間碳微球8%。在全球，石墨類負極材料占總出貨量的90%，在負極材料中處于絕對主流的優(yōu)勢。

中國鋰電池負極材料市場現(xiàn)狀

天然石墨負極材料主要用于消費類電子產(chǎn)品。人造石墨通過對原始材料進行表面改性和結構調整，使其部分無序化或者在各類材料中形成納米級的孔、洞和通道等結構，加大鋰離子嵌入和脫嵌反應，因此具有高壓實、高容量、長壽命等優(yōu)勢。人造石墨主要作為動力電池的負極材料。

2017年中國鋰電池市場同比增長27%，達80.5GWh，帶動中國鋰電池負極材料市場產(chǎn)量同比增長23.7%，達14.6萬噸。從調研數(shù)據(jù)及新能源汽車發(fā)展趨勢來看，2018年負極材料需求量及產(chǎn)銷量將繼續(xù)同比上升。杉杉股份、江西紫宸等為首的前7家負極企業(yè)均在大幅擴產(chǎn)，尤其以杉杉股份力度最大。2017年8月杉杉股份在包頭開啟年產(chǎn)10萬噸負極材料生產(chǎn)的一體化基地。同時，盡管下游對動力電池能量密度提升迫切，硅碳等新型負極材料崛起，但業(yè)內的一致共識是：人造石墨在1-2年內依然將在動力電池負極材料中處于主導地位。

具體來看，人造石墨和天然石墨依然是鋰電池市場需求主流。2017年，天然石墨受成本影響較小，價格較為平穩(wěn);但受供需基本面變化，人造石墨卻經(jīng)歷了幾番漲價，打破近年來平靜局面。在高工鋰電多次報道中可以知道，彼時人造石墨價格最高漲幅達到40%。天然石墨多用于高端數(shù)碼鋰電池企業(yè)，目前產(chǎn)能供給相對穩(wěn)定，價格不會出現(xiàn)太大波動;但人造石墨在2018年卻將走向整體下降趨勢。

鋰電池負極材料有哪些?

1.碳負極材料：

目前已經(jīng)實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。

2.錫基負極材料：

錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

3.含鋰過渡金屬氮化物負極材料，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

4.合金類負極材料：

包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

5.納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。

6.納米材料是納米氧化物材料。

負極材料主要由碳素材料為主，包括天然石墨、人造石墨、石墨化中間碳微球。負極材料主要分為碳材和非碳材兩類。鋰電池負極是由活性物質、粘結劑和添加劑制成糊狀膠合劑后，涂抹在銅箔兩側，經(jīng)過干燥、滾壓制得，根據(jù)活性物質的不同可分為碳材料和非碳材料兩類。其中碳材料中的石墨類為鋰離子電池主要負極材料，具體可分為天然石墨和人造石墨兩類;非碳材料包括鈦基材料、硅基材料等。石墨類是較早應用的負極材料，與其他碳材料相比，其導電性、結晶度更高，良好的層狀結構和充放電電壓也十分適合正極材料的脫/嵌運動，且目前工藝成熟、成本較低，是較為理想的負極材料。

根據(jù)中研普華研究院《2019-2025年中國鋰電池負極材料行業(yè)深度分析與投資發(fā)展趨勢預測報告》顯示

2020鋰電池負極材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模預測

碳在鋰離子電池始終有很廣泛的應用，C60與CNTs是鋰離子電池最常用的負極材料，能有效提高電池電化學性能。近幾年，伴隨石墨烯及其配套技術的不斷發(fā)展，業(yè)界開始將石墨烯作為新型鋰離子電池的負極材料。試驗表明，采用石墨烯為負極材料，具有良好儲鋰性質。

鋰離子電池主要由正極、負極、電解液和隔膜等部分組成，其中負極材料的選擇會直接關系到電池的能量密度。我國在鋰離子電池負極材料產(chǎn)業(yè)化方面具有一定的優(yōu)勢，國內電池產(chǎn)業(yè)鏈從原料的開采、電極材料的生產(chǎn)、電池的制造和回收等環(huán)節(jié)比較齊整。此外，我國的石墨儲量豐富，僅次于土耳其和巴西。經(jīng)過近20年的發(fā)展，國產(chǎn)負極材料已走出國門，深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司、上海杉杉科技有限公司和江西紫宸科技有限公司等廠商在負極材料的研發(fā)和生產(chǎn)等領域已處于世界先進水平。

鋰離子電池發(fā)展至今已超過十五年，對于電芯技術不斷進步，電池性能要求不斷提高，現(xiàn)市場主要應用的石墨類負極材料對于鋰離子電池能量密度提升上已到達其瓶頸，現(xiàn)石墨碳類負極材料儲鋰容量已基本達到極限，再想提升其空間已很難實現(xiàn)。

近年來，在國家的大力支持下，鋰離子電池行業(yè)發(fā)展勢頭良好，負極材料迎來了前所未有的機遇。由于新能源行業(yè)對鋰離子電池能量密度的要求越來越高，石墨和鈦酸鋰材料的性能正在不斷地優(yōu)化。與此同時，下一代鋰離子電池負極材料——硅，也正在逐步開始商業(yè)化。因此，需要對原有的負極標準進行升級，甚至是編制新的標準，從而促進我國鋰離子電池行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

在市場不斷進步，終端企業(yè)對電池能量密度要求不斷提高情況下，現(xiàn)市場出現(xiàn)了一種克容量高達3500mAh/g以上的硅基負極材料，其與石墨負極材料相比，硅負極材料的理論能量密度超其10倍以上。在國家政策對電池能量密度要求不斷提高情況下，為了盡可能的提升電池的能量密度，國內眾多企業(yè)已開始加大對硅基負極材料的研發(fā)與應用。預計在動力電池的高速發(fā)展的背景下，未來二年國內必將出現(xiàn)更多的年產(chǎn)千噸級別硅碳負極材料企業(yè)。

圖表：2011-2018年鋰電池負極材料市場需求及產(chǎn)能分析

數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)

鋰電池負極材料市場規(guī)模預測

2017年中國鋰電池硅碳負極材料產(chǎn)量已經(jīng)超過1500噸，同比增長超過130%，其中前五企業(yè)市場集中度占比超過90%。但從來目前市場總體產(chǎn)量來看，仍相對較小，在全年鋰電負極材料總產(chǎn)量中僅占比1.%，整個鋰電硅基材料行業(yè)仍處于積極建設時期?？傮w而言，硅碳負極材料在國內發(fā)展起步較晚，在材料本身技術與產(chǎn)品應用領域技術上相對落后于國外，目前大部分國內電芯企業(yè)與材料企業(yè)均處于實驗階段，只有小部分企業(yè)進入小批量試產(chǎn)階段，但未來隨著國家政策對動力電池能量密度的激勵，要求電池能量密度到2020年達到300Wh/kg。

到2020年，全球鋰電池負極材料需求量約19萬噸，2018-2020年CAGR22%。在新能源汽車需求的持續(xù)拉動下，預計到2020年，國內動力電池需求量約94GWh，相應負極材料需求量將約7萬噸;到2025年，動力電池需求量將達到310GWh，相應負極材料需求量將達19萬噸。政策性的推動將進一步促使新能源動力電池的高速發(fā)展，硅碳材料作為高倍率、高能量型新材料是目前最具備產(chǎn)業(yè)化的首選材料，同時硅碳材料也是目前最具商業(yè)化的高能量密度新型負極材料，在未來二到三年內也必將迎來大爆發(fā)，行業(yè)前景廣闊。預計硅碳材料行業(yè)即將在2018年下半年開始真正大面積登上鋰電池負極材料大舞臺，未來必會逐步替代現(xiàn)有的石墨類材料。

2018年我國鋰電池負極材料出貨量達到18.8萬噸，同比增長27.5%;產(chǎn)值為81億元，同比增長27%，整體產(chǎn)值和出貨量平穩(wěn)上升。2018年我國鋰電池負極材料總產(chǎn)能為44.1萬噸，產(chǎn)能利用率達到43%，產(chǎn)能利用情況整體優(yōu)于正極材料。預計2019-2020年我國負極材料出貨量分別為23萬噸和30萬噸。產(chǎn)值將分別達到96億元和121億元，市場規(guī)模即將突破百億。

中研普華研究院鋰電池負極材料行業(yè)報告重點分析了我國鋰電池負極材料行業(yè)將面臨的機遇與挑戰(zhàn)，對行業(yè)未來的發(fā)展趨勢及前景作出審慎分析與預測。是組織工程企業(yè)、學術科研單位、投資企業(yè)準確了解行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，把握市場機會，正確制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的必備參考工具。未來鋰電池負極材料行業(yè)將如何發(fā)展?請關注中研普華研究院報告《2019-2025年中國鋰電池負極材料行業(yè)深度分析與投資發(fā)展趨勢預測報告》

• 相關深度報告REPORTS

  

  2020-2025年中國鋰電池及其負極材料回收再利用市場投資規(guī)劃研究報告

  目前鋰電池回收多聚焦于電池正極材料，對于負極和電解液的回收卻受到企業(yè)忽視?？赡芤驗樨摌O石墨很便宜，所以大家覺得不值得回收，天然石墨的提純存在高污染高能耗的問題，但回收負極材料后生成...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡