一篇文章教你讀懂鋰電池負(fù)極材料��！

負(fù)極材料，是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲(chǔ)存與釋放的作用。主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能、倍率（快充）等。在電池成本中，負(fù)極材料約占了7%左右。

1、種類

負(fù)極，可分為碳系負(fù)極和非碳系負(fù)極。

1）碳系負(fù)極材料具體可分為石墨、硬碳、軟碳和石墨烯等負(fù)極材料，其中，石墨材料可進(jìn)一步分為天然石墨、人造石墨和中間相碳微球；

2）非碳系負(fù)極材料包括鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等

2、人造石墨負(fù)極占80%份額

石墨材料分類中的天然石墨和人造石墨負(fù)極材料具備導(dǎo)電率高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、嵌鋰容量高和嵌鋰電位低等特點(diǎn)，相比其他類型鋰電池負(fù)極材料應(yīng)用，天然石墨和人造石墨在電池比容量、首次效率、循環(huán)壽命、安全性等方面具備綜合優(yōu)勢(shì)，且原材料來源廣泛、價(jià)格便宜，是目前主流的鋰電池負(fù)極材料。

根據(jù)2020年的數(shù)據(jù)，人造石墨產(chǎn)品占比持續(xù)提升，市場占比達(dá)到84%，天然石墨負(fù)極占比為16%

具體來看:

人造石墨因循環(huán)性能好、安全性能相對(duì)占優(yōu)，在動(dòng)力電池市場得到廣泛應(yīng)用。

天然石墨性價(jià)比較高，容量、低溫等性能較好，在消費(fèi)電子電池市場、動(dòng)力電池市場均得以應(yīng)用。

其它碳系材料和非碳系材料，如軟/硬碳、鈦酸鋰、錫基材料、硅碳合金等新型負(fù)極材料目前已經(jīng)處于試用階段，可能在未來幾年里會(huì)逐步產(chǎn)業(yè)化，其中硅碳復(fù)合材料的發(fā)展前景較好。

3、成本構(gòu)成

天然石墨產(chǎn)品以天然鱗片球化石墨為主要原料，經(jīng)過提純、改性處理后主要工藝是炭化高溫（1200℃以上）燒制24小時(shí)左右。

人造石墨的主要原料為石油焦、針狀焦等焦類原料，經(jīng)過分級(jí)、造粒、整形后主要工藝是石墨化高溫（2800℃以上）燒制三周左右。

從成本結(jié)構(gòu)來看，天然石墨成本原材料占比高、人造石墨成本石墨化占比高。天然石墨成本主要為材料成本，占比超過75%。人造石墨成本主要為石墨化加工費(fèi)，占比超過50%。

根據(jù)翔豐華披露的數(shù)據(jù)，天然石墨碳化外協(xié)加工費(fèi)約0.45萬元/噸-0.53萬元/噸，而人造石墨石墨化加工價(jià)格約1.57萬元/噸-1.81萬元/噸。

補(bǔ)充：

1）天然石墨負(fù)極材料：天然石墨材料行業(yè)發(fā)展較為成熟，天然石墨市場價(jià)格較為穩(wěn)定，天然石墨材料供應(yīng)商對(duì)中游天然石墨負(fù)極材料企業(yè)的議價(jià)能力較弱。

天然石墨負(fù)極材料所需的生產(chǎn)設(shè)備主要有為球磨機(jī)、反應(yīng)釜和粉碎機(jī)等設(shè)備。該類設(shè)備屬于通用設(shè)備，且國產(chǎn)化程度高，市場價(jià)格較為穩(wěn)定，上游設(shè)備供應(yīng)商的議價(jià)能力一般。

2）人造石墨負(fù)極材料：人造石墨負(fù)極材料的原材料主要為石油焦、針狀焦、瀝青焦等化工材料，原材料占人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)總成本的40%左右。

石油焦是煉油副產(chǎn)品，以石油渣為原料經(jīng)過延遲焦化生產(chǎn)出的固態(tài)顆粒物，中國石油焦的制備工藝已較為成熟，被廣泛應(yīng)用于炭素、電解鋁、玻璃、金屬硅等領(lǐng)域。在鋰電池負(fù)極材料領(lǐng)域，石油焦主要用于制備普通品質(zhì)的人造石墨負(fù)極。

針狀焦為熱膨脹系數(shù)極低且容易石墨化的優(yōu)質(zhì)焦炭，其具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樘克睾透咂焚|(zhì)人造石墨負(fù)極材料。中國對(duì)優(yōu)質(zhì)針狀焦的進(jìn)口依賴度大，進(jìn)口占比達(dá)50%。

石油焦和針狀焦在煉鋼用石墨炭素和電解鋁用預(yù)焙陽極等領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，因此石墨炭素和電解鋁市場需求的變化對(duì)上述材料的市場價(jià)格產(chǎn)生重要影響。

總體來看，人造石墨負(fù)極材料上游的原材料供應(yīng)商的議價(jià)能力隨原材料下游的石墨炭素和預(yù)焙陽極等市場應(yīng)用需求的波動(dòng)而出現(xiàn)明顯變化。

人造負(fù)極材料所需的生產(chǎn)設(shè)備主要有窯爐、艾奇遜石墨化爐和粉碎機(jī)等設(shè)備。由于該類設(shè)備屬于通用設(shè)備且國產(chǎn)化程度高，市場價(jià)格較為穩(wěn)定，上游設(shè)備供應(yīng)商的議價(jià)能力一般。

4、規(guī)模和格局

高工鋰電GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年，中國負(fù)極材料出貨量逐年上升，2020年負(fù)極材料出貨36.5萬噸，市場增幅超預(yù)期，主要系全球各領(lǐng)域鋰電池需求大幅增長所致。其中，人造石墨出貨量由2016年的8.03萬噸上升至2020年的30.7萬噸，年均復(fù)合增長率近40%。

市場格局

從市場競爭格局來看，負(fù)極材料行業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)，2020年TOP3市場占比為53%。天然石墨CR5約為84%，人造石墨CR5約為80%。

國內(nèi)負(fù)極材料行業(yè)呈現(xiàn)四大多小格局。

貝特瑞（中國寶安子公司持44.46%)、杉杉股份（600884）、江西紫宸（璞泰來100%子公司）、東莞凱金四大負(fù)極材料廠商格局相對(duì)穩(wěn)定。其中天然石墨負(fù)極貝特瑞一家獨(dú)大，人造石墨負(fù)極以江西紫宸、東莞凱金、杉杉股份三家分得63%的市場份額。

貝特瑞作為全球負(fù)極材料生產(chǎn)龍頭企業(yè)，連續(xù)7年全球負(fù)極材料銷量第一，國內(nèi)超60%的天然石墨供應(yīng)來自貝特瑞。下游客戶包括松下、LG、三星、索尼和比亞迪等，是松下負(fù)極主供應(yīng)商。

江西紫宸是國內(nèi)人造石墨出貨量第一的企業(yè)，受益于近期原料針狀焦價(jià)格下滑，另外通過自建石墨產(chǎn)能，成本大幅降低，噸凈利回升業(yè)績改善，競爭優(yōu)勢(shì)明顯，成為寧德時(shí)代的核心供應(yīng)商之一，其主要客戶還包括ATL、LG化學(xué)、三星SDI、比亞迪等國內(nèi)外高端知名鋰電制造商。

杉杉股份是國內(nèi)人造石墨的領(lǐng)軍企業(yè)，2019年市占率17%，下游客戶有ATL、LG、CATL、比亞迪和國軒高科等；凱金能源2019年市占率17%，下游客戶主要是寧德時(shí)代。

在第二梯隊(duì)企業(yè)中，中科電氣、翔豐華市占率均在6%左右，同比提升約1%，今年市場份額有進(jìn)一步提升空間。

補(bǔ)充：中國是全球負(fù)極核心供應(yīng)地。

目前，全球鋰電池負(fù)極材料的行業(yè)集中度非常高，主要集中在中國與日韓。2000年之前日本負(fù)極供應(yīng)占全球95%以上，隨著中國實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，并建立成本優(yōu)勢(shì)，中國/日本出貨占比從2000年的4%/95%，變化為2018年的66%/30%。2019年中國負(fù)極材料全球占比進(jìn)一步上升至81%，前十大負(fù)極生產(chǎn)公司中國占據(jù)8席，分別為貝特瑞、璞泰來、杉杉股份、凱金能源、翔豐華、中科電氣、正拓能源、深圳斯諾；日本占據(jù)2席，分別為日立化成和三菱化學(xué)。

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