人造石墨大規(guī)模應(yīng)用是必然趨勢(shì)


鋰電世界 幾年前,市場(chǎng)上天然石墨處于主流地位,近年來(lái)隨著人造石墨發(fā)展速度的加快,未來(lái)其整體市場(chǎng)前景將高于天然石墨。
根據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)調(diào)研統(tǒng)計(jì),2013年中國(guó)人造石墨市場(chǎng)規(guī)模從2012年的10.61億元上升至12.84億元,同比增長(zhǎng)21%。2013年中國(guó)天然石墨市場(chǎng)規(guī)模從2012年的7.26億元上升至8.39億元,同比增長(zhǎng)15.6%。由此可見,無(wú)論是市場(chǎng)規(guī)??偭窟€是增速,天然石墨均不敵人造石墨。
多位業(yè)內(nèi)人士表示,動(dòng)力和儲(chǔ)能是鋰電池未來(lái)應(yīng)用前景十分廣闊的領(lǐng)域。較之天然石墨,人造石墨的綜合性能好、優(yōu)勢(shì)突出,會(huì)在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池上得到更為廣泛的運(yùn)用。
在這樣的行業(yè)背景下,目前中國(guó)的負(fù)極材料企業(yè)多數(shù)以生產(chǎn)人造石墨為主。有些原本以生產(chǎn)天然石墨為主的企業(yè)也慢慢將研發(fā)重心轉(zhuǎn)到了人造石墨上。
人造石墨大規(guī)模應(yīng)用是必然趨勢(shì)
人造石墨在市場(chǎng)上的表現(xiàn)之所以優(yōu)于天然石墨,其性能上的優(yōu)點(diǎn)起了決定作用。人造石墨的循環(huán)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(yōu)于天然石墨。另外,由整體單顆粒組成的天然石墨負(fù)極材料具有很高的各向異性特征,鋰離子進(jìn)出有一定的方向選擇性,而由多個(gè)人造石墨微顆粒組成的產(chǎn)品具有更牢固的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)具有更高的各向同性特征,這種特征在一定程度上增強(qiáng)了極片的壓縮密度,提高了與電解液的浸潤(rùn)性,減少了極片的膨脹,對(duì)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(dá)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(jù)不完全統(tǒng)計(jì),高端人造石墨與天然石墨的克容量差距約在7-8mAh/g。
隨著3C消費(fèi)電子對(duì)鋰電池循環(huán)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(duì)新能源汽車免征購(gòu)置稅、鼓勵(lì)公務(wù)車采購(gòu)新能源汽車等新一輪國(guó)家政策刺激下,新能源汽車行業(yè)發(fā)展進(jìn)程加速,與之命運(yùn)共存的動(dòng)力電池行業(yè)也普遍被業(yè)內(nèi)人士所看好。隨著動(dòng)力電池市場(chǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)大,在循環(huán)性能、安全性能等更具優(yōu)勢(shì)的人造石墨也會(huì)比天然石墨的市場(chǎng)前景要好得多。
此外,在市場(chǎng)前景十分廣闊的儲(chǔ)能領(lǐng)域,由于儲(chǔ)能電池對(duì)循環(huán)性能、壽命要求高,電芯企業(yè)必然會(huì)選用人造石墨。在諸多利好之下,人造石墨的大規(guī)模應(yīng)用成為必然趨勢(shì)。
不過(guò),仍有以生產(chǎn)天然石墨為主的企業(yè)提出了這樣的質(zhì)疑:人造石墨的成本較天然石墨要高。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,同等級(jí)的每噸人造石墨約比天然石墨貴1.2-1.5萬(wàn)元。當(dāng)動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池應(yīng)用石墨負(fù)極材料量大時(shí),電芯企業(yè)也會(huì)將成本作為重要考慮因素。
從產(chǎn)品性能角度來(lái)看,人造石墨更適合用于動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池,人造石墨的原材料來(lái)源廣泛,隨著人造石墨產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步,其價(jià)格將會(huì)逐漸降下來(lái)。
高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,由于成本下降、競(jìng)爭(zhēng)激烈等各方面因素,人造石墨均價(jià)在逐年下挫,年跌幅約5%-10%。
反觀天然石墨,由于政府對(duì)其污染問(wèn)題越來(lái)越重視,整改相關(guān)企業(yè)的力度加大,未來(lái)在增加了治理污染的成本后,其總體成本會(huì)相應(yīng)增加。
天然石墨負(fù)極材料企業(yè)重心轉(zhuǎn)移
在鋰電池行業(yè)趨勢(shì)明顯傾向于采用人造石墨的背景下,人造石墨的產(chǎn)量增速、市場(chǎng)規(guī)模增速等均高于天然石墨。高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)2015年中國(guó)人造石墨的產(chǎn)量將高達(dá)26700噸,約為天然石墨產(chǎn)量的1.5倍;人造石墨的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到16.41億元,接近天然石墨市場(chǎng)規(guī)模的2倍。
石墨污染問(wèn)題已引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。除了黑龍江雞西地區(qū)外,中國(guó)還有很多其它地區(qū)也正飽受石墨污染之苦。對(duì)此,外界不少人開始質(zhì)疑鋰電池、電動(dòng)車真的綠色環(huán)保嗎?用“污染”換“環(huán)?!保l(fā)展鋰電行業(yè)又有何意義?
事實(shí)上,這些地區(qū)的石墨污染嚴(yán)重問(wèn)題主要是由一些不道德企業(yè)的亂開采、亂加工而又不在治理污染上下功夫所造成的。企業(yè)為一己之利而罔顧社會(huì)道德,這些企業(yè)應(yīng)當(dāng)被嚴(yán)懲。幸運(yùn)的是,某些地區(qū)已有所行動(dòng)。例如,此前石墨亂開采、加工現(xiàn)象較為猖獗的山東省平度市近年先后關(guān)閉存在嚴(yán)重違法行為的石墨企業(yè)8家,對(duì)55家企業(yè)實(shí)施停產(chǎn)限期整改措施。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,石墨行業(yè)的健康發(fā)展還是得依靠企業(yè)嚴(yán)格律己。由于天然石墨在開采環(huán)節(jié)污染較為嚴(yán)重,而且其生產(chǎn)環(huán)節(jié)(需要通過(guò)酸洗、堿洗進(jìn)行提純)也比人造石墨產(chǎn)生的污染大得多。顯而易見,未來(lái)以天然石墨生產(chǎn)為主的企業(yè)必須得擔(dān)負(fù)起更多的社會(huì)責(zé)任。