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負(fù)極材料對(duì)鋰電池性能起決定性作用的關(guān)鍵材料。負(fù)極的比容量和工作電壓直接決定鋰電池的能量密度,是最重要的電池材料之一。雖然硅基等合金類負(fù)極已開始應(yīng)用,但主流的負(fù)極材料仍然是天然和人造石墨,其中人造石墨憑借更好的循環(huán)壽命和倍率性能,滲透率在不斷提升。
負(fù)極材料具備高技術(shù)壁壘。市場一直認(rèn)為負(fù)極是“最簡單且附加值最低”的電池材料,實(shí)際情況并非如此。人造石墨的制備需要經(jīng)過“破碎、造粒、石墨化、篩分”四個(gè)大工序和十余個(gè)小工序,其中的造粒和石墨化兩個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的技術(shù)壁壘。得益于產(chǎn)品差異化和不透明的成本結(jié)構(gòu),盈利能力穩(wěn)定。由于不同應(yīng)用場景對(duì)負(fù)極的要求不同,且還需要與電解液、正極匹配,因此負(fù)極不但型號(hào)眾多、價(jià)格分布也非常寬。由于原材料品味和收得率的不同以及石墨化環(huán)節(jié)的差異,負(fù)極的成本構(gòu)成非常不透明,增加了電芯廠壓價(jià)的難度。通過工藝創(chuàng)新優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈整合,成本有進(jìn)一步下降空間。
負(fù)極材料行業(yè)的市場集中度高,“三大五小”的競爭格局、和電芯企業(yè)之間的綁定關(guān)系都已經(jīng)初步形成,綁定電芯龍頭的負(fù)極企業(yè),發(fā)展前景更佳。
人造石墨循環(huán)壽命長、倍率性能好,是主流的負(fù)極品種
負(fù)極是鋰電池的主要組成部分,它是由負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓而成。我們所談的負(fù)極材料主要指的是負(fù)極活性物質(zhì)。
天然石墨是從天然石墨礦中提煉出來的,它的顆粒外表面反應(yīng)活性不均勻,晶粒粒度較大,在充放電過程中表面晶體結(jié)構(gòu)容易被破壞。為了解決這些問題,一般采用碳包覆工藝對(duì)天然石墨進(jìn)行改性處理。其優(yōu)勢是比容量大、壓實(shí)密度高、成本低,缺點(diǎn)是循環(huán)壽命短、倍率性能差。
人造石墨是焦炭類原料經(jīng)過高溫石墨化處理后轉(zhuǎn)化成石墨的產(chǎn)品。它的石墨晶粒小、石墨化程度低、結(jié)晶取向度小,在倍率性能、 循環(huán)壽命以及體積膨脹、防止電極反彈方面都好于天然石墨,比容量和壓實(shí)密度和天然石墨也已經(jīng)很接近,差距只有2%到3%,主要的缺點(diǎn)是成本高。
未完待續(xù)