負極石墨化降本提質如何“過關”？

供需不對等的壓力下，降成本、提質量，增強產品競爭力，成為負極企業共識。

“警惕產能過剩”是今年以來市場釋放給負極企業的訊號。高工產業研究院（GGII）預計，2022全年負極材料出貨量有望超120萬噸。市場規模擴大，新玩家不斷入局，但市場集中度逐年攀升，GGII數據顯示，2022H1中國負極材料行業CR3（concentration rate集中度）為55%，CR6為82%。對比2021年，CR3大幅上升。

價格上，盡管仍有小幅上漲的趨勢，但這是源于上游原材料成本上漲和部分電價優惠取消。反觀供應端，據高工鋰電不完全統計，2022年上半年，負極材料投擴產項目29個，涉及規模400.6萬噸，金額達885.1億元。供需不對等的壓力下，降成本、提質量，增強產品競爭力，成為負極企業共識。

降本提質迫在眉睫，面對這道關卡，負極企業該如何破局？2022年10月10--11日，2022高工鋰電材料大會在成都召開。在【紐恩泰】冠名的“大產線 大裝備 大升級”專場上，欣源股份總經理助理薄文杰分享了“負極欣欣向榮，一體化構建欣源護城河”主題演講。

石墨化影響負極質量核心指標

石墨化是負極材料的核心工序，是將熱力學不穩定的碳原子向石墨晶體結構有序轉化的過程。

在應用上，這道工序影響負極材料的克容量、首效、壓實密度、比表面積、一致性以及顆粒形狀，進而影響電池性能。

薄文杰說：“負極材料做得好不好，石墨化見真章。”例如影響鋰離子可逆脫嵌的比表面積，在石墨化的降溫過程中，若降溫速度過快，則會導致材料表面氧化，比表面積增加。包括比表面積在內，克容量、首效、壓實密度、一致性皆為電芯廠的重點關注指標，這些指標情況皆與石墨化息息相關。他強調，原料端的選擇能決定產品各項指標的上限，產品的下限則由石墨化的加工過程決定。

連續石墨化加工未來可期

石墨化加工方式主要有四種，艾奇遜爐、廂式爐、連續石墨化以及委外代工；按照加熱方法不同，石墨化主要有間歇式和連續式兩種生產工藝。其中，艾奇遜爐為目前主流的加工方式，屬間歇式加工。目前，該方式是可量產的加工方式中能盡可能地兼顧產品穩定性、產量以及降低加工能耗。GGII預計，未來3-5年，艾奇遜爐工藝仍將是負極石墨化主流工藝。

另一種間歇式加工為廂式爐加工，該方式盡管因爐內空間使用效率高，在降能耗上有更加優異的表現，但在出品質量不如艾奇遜爐出品穩定。

區別于以上的間歇式工藝，連續式石墨化加工則在能耗、質量甚至產能上都有不俗的表現，但該工藝需實現連續石墨化升溫至2800攝氏度以上，且生產過程密閉雜質氣化易使爐內壓力過高，量產工藝仍需突破。薄文杰指出，因連續石墨化降本提質的表現優異，盡管目前難以批量使用，連續石墨化仍是各大負極廠商未來的發展方向。

負極一體化布局穩固護城河

今年以來，我國各省市出臺了有關能源消費總量和強度的雙控政策，包括內蒙古在內等石墨化產能集中省份能耗管控力度加大，企業愈發重視謀求高自供率以應對外部環境的不確定性，加快了一體化布局的腳步。

在會上，薄文杰表示，欣源股份在建項目已配套石墨化全產業鏈生產線，且在今年3月，公司拿到10萬/年負極一體化能評，預計2023年產能可達12噸/年。

值得一提的是，欣源股份預計在年后投入使用上游原料生焦預碳化，完善一體化鏈路，進一步實現降本。

目前，欣源股份在快充動力電池、儲能電池及電動工具和無人機三大應用領域皆有布局，對應負極材料具有快充、長循環及高倍率的特點。同時，公司在硅基負極的研發持續推進，預計在2023年中后期實現量產。

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