导读：负极材料作为锂电池四⼤组成材料之⼀，在提⾼电池的容量以及循环性能⽅⾯起到了重要作⽤，处于锂电池产业中游的核⼼环节。调研显⽰，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同⽐增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同⽐增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场迎来了发展的春天。
特斯拉电池负极材料作为四⼤组成材料之⼀，在提⾼电池的容量以及循环性能⽅⾯起到了重要作⽤，处于锂电池产业中游的核⼼环节。调研显⽰，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同⽐增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同⽐增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场迎来了发展的春天。
负极材料分类众多，其中⽯墨类碳材料⼀直处于负极材料的主流地位。编辑总结发现，近⽇受到追捧的⽯墨烯概念、业内使⽤较为普遍的⼈⼯⽯墨、性能稳定的中间相碳微球以及有“新⼤陆”之称的硅碳复合材料，在负极材料领域形成了“四⽅争霸”的局⾯。下⾯就让编辑带⼤家了解⼀下这“四⽅霸主”的厉害吧。
独占⼀⽅的⽯墨烯
⽯墨烯是由碳原⼦构成的只有⼀层原⼦厚度的⼆维晶体，因为质地薄、硬度⼤且电⼦移动速度快⽽被科学家⼴泛推崇，并冠以“新材料之王”的美誉。尽管这位“王者”优异的化学性能被新能源市场所看好，但是⾄今为⽌依然停留在“概念化”的阶段。
如果将⽯墨烯⽤作锂电负极材料的话，需要独⽴的上下游产业链、昂贵的价格还有复杂的⼯艺，这让众多负极材料⼚商望⽽却步。尽管如此，国内依然有⼀些企业砥砺前⾏，⽬前中国安宝、⼤富科技以及贝特瑞等知名企业已经开始布局⽯墨烯产业。
但是，⾏业内关于⽯墨烯⽤作负极材料的质疑也在不断发酵，有⼈认为⽯墨烯的振实和压实密度都⾮常低，⼜加之成本昂贵，作为电池负极材料前景⼗分渺茫。但是鉴于它的热潮还在持续，说它是“⼀⽅霸主”也不为过。
控制“主场”的⼈⼯⽯墨
⽬前负极材料主要以天然⽯墨和⼈造⽯墨为主，这两种⽯墨各有优劣。湖州创亚总经理胡博表⽰：“天然⽯墨克容量较⾼、⼯艺简单、价格便宜，但吸液及循环性能差⼀些；⼈造⽯墨⼯艺复杂些、价格贵些，但循环及安全性能较好。通过各种⼿段的技术改进，这两种⽯墨负极材料都可以‘扬长避短’，但就⽬前来看，⼈造⽯墨⽤于动⼒电池上占据⼀定的优势”。
⽽这⼀说法也在市场中得到了印证。相关媒体调研数据显⽰，今年第⼀季度中国天然⽯墨产量4770吨，同⽐增长16.3%；⼈造⽯墨出货15160吨，同⽐增长110.5%。从以上数据来看，⼈造⽯墨出货量远⾼于天然⽯墨，⽽造成这⼀现象的重要原因，是今年以来市场对动⼒电池的强劲需求。
性能稳定的中间相碳微球
中间相碳微球具有⾼度有序的层⾯堆积结构，是典型的软碳，⽯墨化程度较⾼，结构稳定，电化学性能优异。据中咨⽹研究部统计数据显⽰，2012年中国负极材料出货量为27650吨，其中天然⽯墨出货量占⽐59%，⼈造⽯墨30%，⽯墨化中间碳微球8%。就此说来，中间相碳微球是仅次于天然⽯墨和⼈⼯⽯墨的第三⼤主流碳类负极材料。
据悉，中间相碳微球在倍率性能上⾼出天然⽯墨和⼈⼯⽯墨，⽤在航模、动⼒⼯具上具有明显的优势。此外，它的热稳定性和化学稳定性决定了它不易发⽣化学反应，使⽤在上加⼤了安全保证。但是其制作成本⾼，⼯艺复杂且容易被替代，因此中间相碳微球产销⼀直处于稳定地位，没有被过多的发展。
“新⼤陆”硅碳复合材料
⼀篇⽂章中写道，硅负极材料理论容量⽐达到4200mAh/g以上，远⾼于⽯墨类负极(372mAh/g)。但硅负极材料却存在天然的缺陷，即锂嵌⼊到硅的晶胞内，会导致硅材料发⽣严重的膨胀，造成容量迅速下降，为了克服硅负极材料的这些缺点，科学家将硅负极和⽯墨材料结合在⼀起，硅碳复合材料由此⽽⽣，并被称为“负极材料的新⼤陆”。
据悉，发布的Model 3就采⽤了硅碳负极作为动⼒电池新材料。通过在⼈造⽯墨中加⼊10%的硅基材料，特斯拉让电池容量达到了550mAh/g以上，电池能量密度可达300wh/kg。现在，这种⽤硅碳复合材料来提升电池能量密度的⽅式已是业界公认的⽅向之⼀。
编辑认为，负极材料“四⼤霸主”虽各有千秋。但就⽬前的负极材料市场看来，⽯墨烯未来的发展捉摸不定。⽽近年来⼀直处于消费⾸位的⼈⼯⽯墨，也⾯临着⾼性能的硅碳复合材料的挑战，世界新能源汽车市场的领头者特斯拉对硅碳复合材料的使⽤，必定会掀起⼀阵硅碳复合材料的热潮，受其影响，未来锂电池负极材料市场或将重新洗牌。⽽⼀直处于稳定地位的中间相碳微球，未来则不会产⽣太⼤的波动。
发布评论