中国储能网讯：锂电池负极材料国内技术成熟，碳材料种类繁多。作为锂电池的四大关键材料之一，负极材料技术与市场均较为成熟，成本比重最低，在5-10%左右。现阶段负极材料研究的主要方向如下：石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。

石墨产品主导天下。负极材料主要由碳素材料为主，包括天然石墨、人造石墨、石墨化中间碳微球。据统计，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%。在全球，石墨类负极材料占总出货量的90%，在负极材料中处于绝对主流的优势。

天然石墨具有性价比高，加工性能好等特点。我国石墨矿资源丰富，成本较低，但是天然石墨也有一些缺陷，吸液性差，分子中不存在交联的sp3结构，墨片分子容易发生平移，从而导致石墨负极材料的循环性能差。天然石墨负极材料主要用于消费类电子产品。

人造石墨因其结构稳定性好，循环寿命长等高性能，有取代天然石墨的趋势。人造石墨通过对原始材料进行表面改性和结构调整，使其部分无序化或者在各类材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构，加大锂离子嵌入和脱嵌反应，因此具有高压实、高容量、长寿命等优势。人造石墨主要作为动力电池的负极材料。

中间相碳微球综合性能好，循环寿命长。中间相碳微球是球形结构，堆积密度高，单位体积嵌锂容量比较大，而且小球具有片层状结构，有利于锂离子的嵌入和脱嵌。700℃热处理的中间相碳微球充电容量可达1190mAh/g，放电容量大750mAh/g，远超过石墨的理论放电容量(372mAh/g)。

钛酸锂是安全性最高的负极材料，在充放电循环中保持“零应变性”。零应变性是钛酸锂嵌入和脱嵌锂离子晶格常数和体积变化很小，能够有效避免由于电极材料的来回伸缩导致结构的破坏，从而大大提高电极的循环次数。另外，钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生晶枝，为保障锂电池的安全提供了基础，但是钛酸锂的比容量比其他负极材料低很多，容量为175mAh/g，作为电池材料其振实密度比较低，单位体积容量较小。

硅碳(Si-C)复合材料适合做高容量电池的负极材料。硅具有非常高的理论比容量和较低的嵌入和脱嵌锂电位。硅碳复合材料采用高比容量的硅为主要活性体，采用体积效应小、循环稳定性好的碳为载体，合成新型的硅/碳复合材料，能够有效避免硅在充放电过程中由于体积过度膨胀而粉化，但是硅碳复合材料同时也有一些劣势，其安全性以及倍率性能较差，当电流密度稍大些时，容量下降很明显。

负极材料集中度高，日本向中国产能转移比较明显。目前负极材料以碳素材料为主，占锂电池成本较低，在国内基本全面实现产业化。负极材料产业集中度高，从企业来看，全球前四大企业：日立化学、深圳贝特瑞、JFE、三菱化学，市场份额合计占比为78%，负极材料表现出高度集中化。从区域看，中国和日本是全球主要的产销国。从车用动力锂电池企业负极供应体系来看，目前动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。近几年，随着中国生产技术的不断提高，中国又是负极材料原料的主要产地，锂电负极产业不断向中国转移，市场占有率不断提高。

国内负极材料行业产能快速增长。受平板电脑、超级本、电动自行车、新能源汽车以及储能等终端市场需求带动，锂电池产量将保持平稳增长，2013年上半年中国负极材料实现销量16560吨，相比于2012年上半年增长19.8%。由于在锂电池四大材料中，国内负极材料相关技术发展最为成熟，国内产能较大，但受产能相对过剩的影响，负极材料的价格近几年呈现下降的趋势。

负极材料未来发展的趋势：以提高容量和循环稳定性为目标。作为锂电池四大关键材料之一，负极材料决定了锂电池的性能，如充放电效率、循环寿命等等。常规石墨负极材料的倍率性能已经难以满足锂电池下游产品的需求。在动力电池方面，碳酸锂可能是新的发展方向;在消费类电子产品方面，需要提高电池的能量密度，以硅-碳(Si-C)复合材料为代表的新型高容量负极材料是未来发展趋势。