詳細解讀鋰電池包負極材料分類、硅碳材料市場潛力

來源：未知  日期：2018-07-10 08:55  瀏覽量：次

　　詳細解讀鋰電池包負極材料分類、硅碳材料市場潛力。負極材料主要影響鋰電池包的首次效率、循環性能等。新能源汽車領域的日趨火爆，吸引著國內外大量企業前赴后繼奔赴“戰場”，鋰電池包負極產業市場占有率不斷提高。

　　一、鋰離子電池工作原理

　　鋰離子電池的負極是由負極活性物質碳材料或非碳材料、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，經干燥、滾壓而成。負極材料是鋰離子電池儲存鋰的主體，使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出。鋰電池充電時，正極中鋰原子電離成鋰離子和電子，并且鋰離子向負極運動與電子合成鋰原子。放電時，鋰原子從石墨晶體內負極表面電離成鋰離子和電子，并在正極處合成鋰原子。

　　二、鋰電池包負極材料分類

　　國內現有負極材料產品主要為碳材料和非碳材料，其中碳材料又可以分為石墨類碳材料和無定型碳材料，石墨類碳材料應用比較多的是天然石墨和人造石墨;而非碳材料方面主要包括錫基材料、硅基材料、氮化物、鈦基材料，其中硅基材料和鈦基材料在市場上有少量應用。

　　目前的鋰電池包負極材料已經從單一的人造石墨發展到了天然石墨、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。

　　三、鋰電池包負極材料市場行情

　　從技術角度來看，未來鋰電池包負極材料將會呈現出多樣性的特點。現階段，石墨材料是負極材料的主流，未來石墨烯、鈦酸鋰、硅碳復合材料未來其良好發展前景。

　　2016年中國負極材料產量12.25萬噸，同比增長68.27%。當前的增速主要由于： 1)國內動力電池產量同比增長超過 200%，帶動負極材料的需求;2)中國數碼市場增速雖放緩，但仍小幅增長。

　　四、硅碳材料優點和缺點

　　石墨類負極作為主要的負極材料，應用已經非常廣泛，但是石墨類負極材料容量已做到360mAh/g，已經接近372mAh/g的理論克容量，再想提升其空間已很難實現。而硅與碳化學性質相近，硅在常溫下可與鋰合金化，生成Li15Si4相，理論比容量高達3572 mA·h/g，遠高于商業化石墨理論比容量，在地殼元素中儲量非常豐富，成本低、環境友好，因而硅負極材料一直備受科研人員關注，是最具潛力的下一代鋰電池包負極材料之一。

　　但是，由于硅在充放電過程中容易產生體積膨脹(~300%)，這限制了硅負極的商業化應用，并且價格和成本比較高。硅體積膨脹會導致顆粒粉化，循環性能差，活性物質與導電劑粘結劑接觸差。

　　五、硅碳材料的市場潛力

　　硅碳負極優異的電化學性能吸引了許多負極材料廠商投入到硅碳材料的研發和生產當中，國內包括國軒高科、寧德時代、比克電池、比亞迪、天津力神等都已經開始布局相關產品。

　　硅碳負極具有非常廣闊的市場空間。負極材料技術相對比較成熟，且其集中度較高，產能由日本向中國轉移比較明顯。目前負極材料以碳素材料為主，占鋰電池包成本較低，在國內基本全面實現產業化。從區域看，中國和日本是全球主要的產銷國，動力電池企業采購負極主要來自于日本企業。硅碳負極材料是未來鋰電池包負極材料最具應用潛力的，可見硅碳負極材料的市場容量有多大。

　　六、硅碳材料市場短期內不會大規模爆發

　　供應端方面，由于硅碳負極的價格非常高，對于生產環境的要求也非常高，短期內產能很難得到釋放。應用端方面，與硅碳負極相匹配的電解液和正極材料體系還不成熟，硅碳負極的大規模應用也比較困難，目前為止只有少部分圓柱廠商的18650產品得到了量產應用。預計到2020年后，隨著國內方型鋰電池包逐漸開始使用硅碳負極，硅碳負極的市場需求才會快速增長。

　　總結：技術創新固然可喜，但尋找性價比更高、儲藏量更大、具有更多定價話語權的新鋰電池包原材料，才是提升行業終端降本增效能力的治本之法。

　　存能電氣是行業領先的鋰電池UPS電源提供商,親們有需要用到鋰電池UPS的都可以來電咨詢我們哦!電話：0731-85782180