新能源电池负极行业研究报告：人造石墨（26页）

石墨化是指非石墨质炭经 2000℃以上的热处理，主要因物理变化使六角碳原子平面网状 层堆叠结构完善发展，转变成具有石墨三维规则有序结构的石墨质炭。石墨化的目的是 为了提高炭材料的热、电传导性提高炭材料的抗热震性和化学稳定性使炭材料具有润滑 性和抗磨性排除杂质提高炭材料纯度。 石墨化属于高能耗环节，成本占比高。石墨化是利用热活化将热力学不稳定的碳原子实 现由乱层结构向石墨晶体结构的有序转化，因此，在石墨化过程中，要使用高温热处理 （HTT）对原子重排及结构转变提供能量，这一过程需要消耗大量能量，属于高能耗生 产环节，根据2020年头部负极厂商成本结构看，石墨化成本占人造石墨成本占比约50%， 成本占比最大，为生产降本的关键之一。由于石墨化工序脱离前后端生产工序、设备投 资大、生产时间长，大部分厂商选择外协生产，目前多数厂商选择在低电价地区布局负 极石墨化生产一体化以提高石墨化自供比率，降低石墨化成本。人造石墨是主流技术路线，2020 年市占率 80%，碳硅负极增速显著。由于人造石墨在循 环性能、安全性能、充放电倍率等性能表现上均优于天然石墨，且成本与克容量均与天 然石墨接近，因而广泛应用于中高端 EV、3C 等领域，成为目前锂电负极材料的主流选 择；

天然石墨则主要应用于低端 EV、储能、3C 等领域。2020 年人造石墨占比 81%，持 续保持高位，下一代负极材料碳硅负极占比 3%，出货量 1 万吨，同比增长 233%，占比 有望快速提升。2020 年国内负极材料出货量达 36.5 万吨，同比增长 35%。根据 GGII 数据统计，2020 年 中国负极材料出货量为 36.5 万吨，同比增长 35%，其中人造石墨出货量 29.7 万吨，天然 石墨出货量 5.8 万吨，碳硅负极出货量 1 万吨，这主要得益于下游锂离子电池市场需求 旺盛，动力、储能等应用场景放量显著。人造石墨基础生产环节主要分为破碎、造粒、石墨化和筛分，其中石墨化壁垒最高，最 能够体现差异化优势。人造石墨产品选取针状焦、石油焦等为主要原料。人造石墨生产 工艺是将原材料、粘结剂经过破碎、造粒、石墨化、筛分四道工序后制成，具体到每一 家企业的具体工序有所区别。其中，破碎与筛分技术门槛较低，生产工艺相对简单，造 粒与石墨化是体现负极材料企业生产技术与工艺水平的关键环节，有利于打造成本、产 品差异化竞争优势。同时，二次造粒、碳化包覆、二次包覆和掺杂改性等生产工艺能够 进一步提升负极材料性能，制备高端人造石墨，如江西紫宸在石墨化后端加入碳化包覆 环节以制备性能更优的高端人造石墨负极材料。