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        石墨之間的較量

        發布:qingfeng 瀏覽:2333次

        石墨之間的較量:人造石墨大規模應用是必然趨勢

        摘要:俗話說“三十年河東,三十年河西”,鋰電池負極材料用石墨中,天然石墨與人造石墨的市場應用對比情況正是如此。早幾年前,市場上天然石墨還處于主流地位。而如今,人造石墨卻明顯占據了上風。

        關鍵詞:  趨勢   人造石墨   石墨   負極材料   

        【高工鋰電記者萬萍萍】俗話說“三十年河東,三十年河西”,鋰電池負極材料用石墨中,天然石墨與人造石墨的市場應用對比情況正是如此。早幾年前,市場上天然石墨還處于主流地位。而如今,人造石墨卻明顯占據了上風。

        “近年來人造石墨發展速度很快,未來其整體市場前景將高于天然石墨?!苯?,江西正拓新能源科技有限公司CTO楊劍鋒告訴《高工鋰電》記者。

        根據高工鋰電產業研究所(GBII)調研統計,2013年中國人造石墨市場規模從2012年的10.61億元上升至12.84億元,同比增長21%。而2013年中國天然石墨市場規模從2012年的7.26億元上升至8.39億元,只同比增長了15.6%。由此可見,無論是市場規??偭窟€是增速,天然石墨均不敵人造石墨。

        不僅如此,多位業內人士還告訴記者,動力和儲能是鋰電池未來應用前景十分廣闊的領域。較之天然石墨,人造石墨的綜合性能好、優勢突出,會在動力電池和儲能電池上得到更為廣泛的運用。

        在這樣的行業背景下,目前中國的負極材料企業多數以生產人造石墨為主。有些原本以生產天然石墨為主的企業也慢慢將研發重心轉到了人造石墨上?!爱吘故袌鲂星闆Q定一切,誰都不能逆勢而為?!币晃回摌O材料企業產品總監對記者如是說。

        如此看來,一些以銷售天然石墨為支撐的負極材料企業,未來將面臨著嚴峻的市場挑戰。

        人造石墨大規模應用是必然趨勢

        人造石墨在市場上的表現之所以優于天然石墨,其性能上的優點起了決定作用。人造石墨的循環性能、安全性能、大倍率充放電效率、與電解液的相容性等均優于天然石墨。

        另外,由整體單顆粒組成的天然石墨負極材料具有很高的各向異性特征,鋰離子進出有一定的方向選擇性,而由多個人造石墨微顆粒組成的產品具有更牢固的結構穩定性,同時具有更高的各向同性特征,這種特征在一定程度上增強了極片的壓縮密度,提高了與電解液的浸潤性,減少了極片的膨脹,對電池整體壽命的提高具有積極作用。

        至于克容量方面,雖然目前市面上有些人造石墨的克容量也能達到天然石墨的水平,但總體而言,人造石墨的克容量還是與天然石墨有一定差距,這是人造石墨在性能上略遜于天然石墨的地方。據不完全統計,高端人造石墨與天然石墨的克容量差距約在7-8mAh/g。

        但是,湖州創亞動力電池材料有限公司總經理胡博認為,通過改進技術,人造石墨的克容量可以做到與天然石墨基本接近。

        長沙格翎電池材料有限公司(下稱“格翎”)總經理吳沙還表示,克容量差距問題可以通過其他輔助材料來解決,像格翎就可以做到讓兩者的差距縮至5mAh/g,這么小的差距就算不上是問題了。

        “即便人造石墨的克容量**與天然石墨有一點點差距,難以達到372mAh/g的理論值,也阻擋不了它發展腳步。因為克容量只是衡量石墨性能的一個方面,更重要的是要看其綜合性能。高端人造石墨在綜合性能上表現要好些?!睏顒︿h說。

        隨著3C消費電子對鋰電池循環性能、安全性能、容量和倍率的要求逐步提高,適合用于大容量電池和倍率電池的人造石墨日益受到青睞。

          在對新能源汽車免征購置稅、鼓勵公務車采購新能源汽車等新一輪國家政策刺激下,新能源汽車行業發展進程加速,與之命運共存的動力電池行業也普遍被業內人士所看好。隨著動力電池市場規模的快速擴大,在循環性能、安全性能等更具優勢的人造石墨也會比天然石墨的市場前景要好得多。

          此外,在市場前景十分廣闊的儲能領域,由于儲能電池對循環性能、壽命要求高,電芯企業毫無疑問必然會選用人造石墨。

          在諸多利好之下,人造石墨的大規模應用成為必然趨勢。

          不過,仍有以生產天然石墨為主的企業提出了這樣的質疑:人造石墨的成本較天然石墨要高。有統計數據表明,同等級的每噸人造石墨約比天然石墨貴1.2-1.5萬元。當動力電池和儲能電池應用石墨負極材料量大時,電芯企業也會將成本作為重要考慮因素。

          但胡博對此表示反對:“從性能的角度來看,人造石墨更適合用于動力電池和儲能電池,成本高一些不會成為問題。況且,人造石墨的原材料來源廣泛,隨著人造石墨產能規模的擴大和技術的進步,其價格肯定還會下降?!?/p>

          高工鋰電產業研究所(GBII)調研數據顯示,由于成本下降、競爭激烈等各方面因素,人造石墨均價在逐年下挫,年跌幅約5%-10%。

          反觀天然石墨,由于政府對其污染問題越來越重視,整改相關企業的力度加大,未來在增加了治理污染的成本后,其總體成本會相應增加。

          因此,吳沙十分自信地說道:“在保證產品性能的基礎上,一旦價格降下來,未來就是人造石墨的天下。早在幾年前大家都往天然石墨扎堆時,我就看好人造石墨方向,未來格翎也會堅持走人造石墨路線?!?/p>

          天然石墨負極材料企業重心轉移

          在鋰電池行業趨勢明顯傾向于采用人造石墨的背景下,人造石墨的產量增速、市場規模增速等均高于天然石墨。高工鋰電產業研究所(GBII)調研數據顯示,預計2015年中國人造石墨的產量將高達26700噸,約為天然石墨產量的1.5倍;人造石墨的市場規模有望達到16.41億元,接近天然石墨市場規模的2倍。

          如此一來,以人造石墨為主的負極材料企業成長空間巨大。事實證明也是如此。記者調查發現,由于人造石墨日益得到中國電芯企業的青睞,杉杉科技在借助其在鋰電池材料配套方面的獨特優勢及相對成熟的市場網絡和銷售渠道的情況下,憑借在人造石墨領域的絕對優勢,2013年其產品銷量和客戶質量保持在相對較高的水平。

          而以天然石墨為主的負極材料企業則面臨著市場風險。因此,一些原先以生產天然石墨為主且市場嗅覺敏感的負極材料企業,將其研發重心和業務方向均轉向了人造石墨。

          其中一位負極材料高管向記者透露,其公司生產石墨類負極材料已有很多年。前期,公司以生產天然石墨為主。后來隨著人造石墨市場規模的快速擴大,公司也相對于同行較早地開始了人造石墨的研究和生產。

          “從公司這么多年的出貨量來看,人造石墨的出貨量呈快速增長態勢,占總體業務的比例在提高。而天然石墨占總體業務的比例則在下降,尤其在今年下降得更為明顯?!鄙鲜龈吖芾^續說道,人造石墨越來越受市場青睞,未來兩年這一趨勢將更加明顯,相信會有爆發式的增長。鑒于此,如今公司的目標方向轉到以人造石墨為主。

          當然,由于天然石墨的加工工藝較為簡單,而且積累了相關技術及一些習慣于應用天然石墨的客戶資源,也有一些負極材料企業仍然比較看重天然石墨業務。

          另外,這些負極材料企業可能也希望通過改性天然石墨,讓其未來能在動力和儲能領域分一杯羹。但事實上,只有在改性天然石墨方面做到極致的企業(如日本企業),才能讓其產品能夠用于動力電池上。即便如此,目前動力電池仍較多地采用人造石墨。

          業界清楚,中國負極材料企業能在技術上克服天然石墨的缺陷,做到國際頂尖水準的幾乎沒有。

          不可否認,目前天然石墨仍在負極材料領域擁有重要席位,某些負極材料企業不放棄、繼續看重天然石墨業務也無可厚非。

          但是,若因循守舊或狹隘短視,忽視對人造石墨的研發和生產,未來這些負極材料企業將難以分享日益成長當中的人造石墨市場蛋糕。更為嚴重的是,某些負極材料企業缺乏對市場行情正確的判斷,盲目開采天然石墨礦,以便擴充產能,其面臨的市場風險將明顯加大。

          記者手記

          石墨污染問題已引起了社會的廣泛關注,為此央視專門報道了黑龍江雞西地區石墨開采對環境造成的嚴重污染。實際上,不僅是雞西地區,還有很多其它地區也正飽受石墨污染之苦。對此,外界不少人開始質疑鋰電池、電動車真的綠色環保嗎?用“污染”換“環?!?,發展鋰電行業又有何意義?

          由于天然石墨在開采環節污染較為嚴重,而且其生產環節(需要通過酸洗、堿洗進行提純)也比人造石墨產生的污染大得多。因此,以天然石墨生產為主的企業應該擔負起更多的社會責任的同時,當地政府工商行政和環保機構也應該負起監督的職責。

          某些地區的當地政府已經采取行動,例如,此前石墨亂開采、加工現象較為猖獗的山東省平度市近年先后關閉存在嚴重違法行為的石墨企業8家,對55家企業實施停產限期整改措施。

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