锂电储能市场蓄势待发 锂离子电池负极材料需求高速上升

负极指电源中电位(电势)较低的一端。在原电池中，是指在电池反应中给出电子，做还原剂的部分。负极材料则是指做负极原材料。从锂离子电池的发展历史来看，负极材料的研究对锂离子电池的出现起着决定性用途。锂离子电池最早研究的负极材料是金属锂，由于电池的安全问题以及循环性能不佳，锂二次电池未能实用。90年代SONY公司首次将碳材料用于锂离子电池负极，实现了锂离子电池的商业化。在此之后，锂离子电池的重要的研究热点转向正极材料方面，随着新能源汽车的发展，动力锂电池技术的快速升级，正极材料的发张已经相对成熟。已经逐步确立了以三元材料为主的正极材料技术路线，160wh/kg以上的动力锂电池成为行业分水岭。

除去正极材料之外，锂离子电池负极材料的能量密度是影响锂离子电池能量密度的重要因素之一，且按锂离子电池成本比例，负极材料占比锂离子电池总成本的25%～28%。就目前的技术现状而言，目前锂离子电池负极材料的研究相对滞后，正极材料取得较大突破的可能性较小。固态电池的技术虽然取得突破，但正式的商用仍要3-5年时间。

相关于锂离子电池正极材料，负极材料的研究方兴未艾。较为理想的负极材料最少要具备以下7点条件：化学电位较低，与正极材料形成较大的电势差，从而得到高功率电池;应具备较高的循环比容量;在负极材料中Li+应该容易嵌入和脱出，具有较高的库伦效率，以至于在Li+脱嵌过程中可以有较稳定的充放电电压;有良好的电子电导率和离子电导率；有良好的稳定性，对电解质有一定的兼容性;关于材料的来源应该资源丰富，价格低廉，制造工艺简单;安全、绿色无污染。

符合以上各个条件的负极材料目前基本不存在，因此研究能量密度高，安全性能好，价格便宜，材料易得的新型负极材料成为当务之急，这也是现阶段锂离子电池研究领域的热门课题，目前已经成为锂离子电池产业中最关键的环节。

从目前的负极材料的种类来看，按照材料的组分，通常可以将锂离子电池负极材料分为2大类：碳材料和非碳质材料。碳材料负极进一步分类为天然石墨负极、人造石墨负极、中间相碳微球（MCMB）、软炭（如焦炭）负极、硬炭负极、碳纳米管、石墨烯、碳纤维等；其他非碳负极材料重要分为硅基及其复合材料、氮化物负极、锡基材料、钛酸锂、合金材料等。

负极材料包括碳系与非碳系负极材料.

资料来源：公开资料整理

近年来负极材料规模的迅速上升受益于新能源汽车发展：锂离子电池根据其应用可分为消费电池、动力锂电池和储能电池三类。消费电池重要用于手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等，是锂离子电池三大终端应用市场中规模最大的领域。储能电池市场目前尚处于培育阶段，相比其他两类市场规模很小。动力锂电池重要应用于新能源汽车生产，故而动力锂电池市场与新能源汽车市场高度重合。而我国近年来国家政策大力扶持新能源汽车，新能源汽车的爆发上升带动动力锂电池的上升，进而使负极材料的需求大幅上升，负极材料市场迅速扩大。

在负极材料需求量方面，通过对国内近年来锂离子电池的产量，再假设每KWH锂离子电池负极材料的平均用量为1.35kg，以此来对国内负极材料的需求数据进行分析。2011年我国负极材料行业需求约1.69万吨，到2018年需求达到了14.02万吨。