在政策和市場的雙輪驅(qū)動下，新能源汽車進入高速發(fā)展的快車道。由于鋰電池具有綜合性能好、技術成熟度高及產(chǎn)業(yè)鏈布局相對完善等優(yōu)勢，成為現(xiàn)階段新能源汽車用動力電池的最佳選擇，鋰電池行業(yè)迎來巨大的發(fā)展商機。

作為鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的前端，眾多負極材料廠家都在積極開展研究，開發(fā)出多種負極材料，主要分為碳負極材料，包括人造石墨、天然石墨、硬碳、軟碳等；非碳負極材料，包括鈦酸鋰、錫基材料、硅基材料等。

石墨負極仍占主流

就負極材料而言，在未來的一定的時期內(nèi)，還應以石墨類負極材料為主。一是因為新型負極材料的技術與應用還不成熟，還需要時間磨合與改進；二是石墨類負極的價格優(yōu)勢明顯；三是石墨類負極材料與正極材料、電解液等其他鋰電池材料相匹配的技術較為成熟。

不過，從長遠來看，負極材料廠家在立足于石墨類負極材料的同時，需加大力度盡早開發(fā)出新型負極材料，搶占先機。因為石墨類負極材料的理論克容量為372mAh/g，市面上性能較好的石墨負極材料已經(jīng)能達到360mAh/g，克容量逐漸趨于極限值，不能滿足下游電芯日益增長的性能要求。

目前業(yè)內(nèi)關注比較多的新型負極材料有鈦酸鋰、硬碳、硅碳復合材料等。

鈦酸鋰安全性好、循環(huán)性能突出、可快速充放電、工作溫度范圍寬(-30℃至60℃)、自放電小，但其對鋰電位高、電池制作過程中易產(chǎn)氣、電子導電性不好、價格也較高，而且其容量密度的短板，限制了其未來很難成為主流鋰電池負極材料。

硬碳嵌鋰容量大、價格合適、循環(huán)壽命長，但存在不可逆容量大、放電電壓高、與國內(nèi)其他材料體系吻合度不是太高等問題。

理論比容量高是硅碳負極材料的最大特點，但也存在首次放電效率低、硅的膨脹導致循環(huán)性能差等缺點。但其容量的唯一優(yōu)勢就足以引起各大企業(yè)足夠的興趣，因為，目前階段的技術研究方向尚無更好的替代方案。

這幾種新型負極材料各有各的優(yōu)勢和缺點，如果通過技術進步能彌補這些材料的缺點，那這些新型負極材料都有可能主導或占用部分未來鋰電池負極材料市場。

完善石墨類存量技術

技術發(fā)展日新月異，每一種材料有其自身的特性。現(xiàn)在不是一招打遍天下無敵手的時代了，而是一個百家爭鳴百花齊放的時代，是一個融合的時代。做企業(yè)要踩好平衡，協(xié)同發(fā)展，既要活在當下，又要抬頭看路，對現(xiàn)有負極材料的技術主要是盤活存量技術，滿足差異化的市場需求。

高能量密度人造負極材料--這類負極材料共性需求是容量高、密度大、反彈小、循環(huán)好，能夠應用于高能量密度圓柱電池、軟包電池和動力電池的需求。開發(fā)這類人造負極材料的關鍵技術在于：優(yōu)質(zhì)原料的選擇；二次顆粒的結(jié)構設計；顆粒表面修飾；超高溫石墨化、催化石墨化技術等等。

天然石墨新包覆和改性技術--天然石墨負極材料具有克容量高、加工性能好、成本低等優(yōu)點。未來的技術改進重點是進一步改善安全性能、低溫性能及提升循環(huán)壽命。天然石墨的改善思路是實現(xiàn)顆粒表面的均勻包覆、降低包覆層的厚度和電化學阻抗。包覆方式的選擇和包覆材質(zhì)的優(yōu)化；需要一些理論上和工程上的技術突破，否則，難以解決天然石墨在動力電池方面的應用現(xiàn)狀。

高倍率負極材料--采用各向同性前驅(qū)體作為原料，開發(fā)一種小粒徑人造石墨負極材料。這種負極材料倍率性能好、循環(huán)性能較佳，能夠應用于HEV電池、汽車啟停電池、電動工具電池、航模電池。開發(fā)這種小粒徑人造石墨的關鍵技術在于：優(yōu)質(zhì)原料的選擇；粒徑和比表面積的控制；顆粒球形化處理。

軟碳負極材料--軟碳屬于無定形碳，微觀有序而宏觀無序，晶粒尺寸小，晶面間距大，非常適合鋰離子的快速脫嵌。軟碳的電化學阻抗較小，結(jié)構穩(wěn)定，具有良好的高低溫性能、倍率性能及循環(huán)性能。軟碳的缺點是克容量較低、壓實密度較低，且沒有明顯的充放電平臺，因此軟碳的能量密度不高。由于軟碳具備上述特性，它一般作為負極材料添加劑使用，用于改善低溫性能、倍率性能或者循環(huán)性能；由于低溫性能、倍率性能和循環(huán)性能極佳，它也可以單獨作為負極材料使用，應用于某些特殊項目，如汽車啟停電池。

業(yè)內(nèi)需要進一步提升軟碳的克容量、首次效率，同時維持軟碳本身的優(yōu)點。其關鍵技術是：優(yōu)質(zhì)原料的選擇；熱處理技術；顆粒粒徑及形貌設計。

硅碳復合材料--針對未來高容量密度的負極材料，目前硅碳是最有可能產(chǎn)業(yè)化的技術，采用納米硅作為原料，碳源包括樹脂、瀝青、活性炭或者其它高分子材料，開發(fā)一種具有核-殼結(jié)構特征的硅碳復合材料。

這種硅碳復合材料克容量遠高于傳統(tǒng)石墨負極材料，循環(huán)性能及其他電化學性能夠滿足現(xiàn)有下游客戶的要求。開發(fā)硅碳復合材料的關鍵點在于：硅碳復合技術、產(chǎn)業(yè)化成本以及硅碳材料在鋰電池的應用技術，相信在不久的將來我們看到硅碳負極材料在鋰電池行業(yè)的大范圍應用。

掌握未來話語權

在鋰電池行業(yè)飛速發(fā)展期，負極材料企業(yè)如何快速推出新產(chǎn)品及縮短產(chǎn)品的評估時間、開發(fā)成本是關鍵。業(yè)內(nèi)需不斷強化產(chǎn)品檢測和電池評估體系研究，優(yōu)化評估方式和不斷采納新的評估技術。

首先，需要建立完善的材料評價體系，不僅可以評價材料的物理性能指標，還要可以評估各種負極材料的應用特性研究和電化學性能，包括材料的分散特性、吸液特性、壓實反彈特性、材料的反彈率、材料克容量的發(fā)揮、材料與電解液的兼容性等電池基礎性能，同時可以評估材料的電化學阻抗、高低溫放電性能、材料的容量保持率、恢復率特性、材料的長壽命循環(huán)特性等。

其次，在材料檢測方面，通過SEM、XRD、EIS、XPS等先進的測試設備，可深入全面地了解材料的各項特性；同時，不斷找尋和應用更加先進的檢測儀器，如等離子切割、XPS等高新設備，為材料的檢測評估和產(chǎn)品開發(fā)服務。

總的來說，負極材料作為鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)，發(fā)展取決于產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)圈，尤其是新型負極材料。就目前來說，由于高性價比，石墨類負極材料在未來5-10年仍占據(jù)市場主流，而新型負極材料還處于研發(fā)導入期，產(chǎn)業(yè)化進程不斷加快，這就要求我們能夠預見市場的發(fā)展趨勢，做好技術儲備，滿足市場的持續(xù)需求。

誰不抓好目前鋰電池快速發(fā)展的主流市場，誰就活不過今天，誰不能盡早開發(fā)出新型的鋰電池負極材料，誰就失去未來。