負(fù)極材料主要分為碳材和非碳材兩類。鋰電池負(fù)極是由活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和添加劑制成糊狀膠合劑后,涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)過干燥、滾壓制得,根據(jù)活性物質(zhì)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(fù)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(yīng)用的負(fù)極材料,與其他碳材料相比,其導(dǎo)電性、結(jié)晶度更高,良好的層狀結(jié)構(gòu)和充放電電壓也十分適合正極材料的脫/嵌運(yùn)動(dòng),且目前工藝成熟、成本較低,是較為理想的負(fù)極材料。 負(fù)極材料性能對(duì)比 ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國(guó)鋰電池負(fù)極材料行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》 天然石墨是從天然石墨礦石中提純得到,雖其充放電循環(huán)性略差,但是成本最低的一種負(fù)極材料,且比容量較高,目前仍為消費(fèi)電池最優(yōu)選擇。人造石墨是易石墨化碳(石油焦、針狀焦)經(jīng)過高溫處理后生成的石墨產(chǎn)品,循環(huán)性能優(yōu)于天然石墨,現(xiàn)在逐漸成為動(dòng)力電池主流負(fù)極材料,但其能量密度略低于天然石墨、且工藝流程較為復(fù)雜、成本相對(duì)較高。 天然石墨與人造石墨對(duì)比
數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 天然石墨負(fù)極材料制備流程 ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 人造石墨負(fù)極材料制備流程 ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 石油焦價(jià)格變化(元/噸) ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 根據(jù)數(shù)據(jù),我們測(cè)算出,到2020年,全球鋰電池負(fù)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(dòng)下,預(yù)計(jì)到2020年,國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池需求量約94GWh,相應(yīng)負(fù)極材料需求量將約7萬噸;到2025年,動(dòng)力電池需求量將達(dá)到310GWh,相應(yīng)負(fù)極材料需求量將達(dá)19萬噸。 2016-2020E全球鋰電負(fù)極材料總需求量(萬噸) ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 2014-2025E國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池負(fù)極材料總需求量 ![]() 數(shù)據(jù)來源:公開資料整理 新能源汽車的發(fā)展對(duì)動(dòng)力電池的比能量不斷提出更高的要求,工信部等四部委發(fā)布的《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》中提出,到2020年,新型鋰離子動(dòng)力電池單體比能量超300Wh/公斤,系統(tǒng)比能量達(dá)260Wh/公斤;到2025年,單體比能量達(dá)500Wh/公斤。傳統(tǒng)石墨很難達(dá)到這一要求,而硅碳復(fù)合材料的超高理論能量密度可以顯著提升單體比容量,有望成為未來主流負(fù)極材料。 硅碳復(fù)合材料性能特點(diǎn)
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