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       國(guó)內(nèi)市場(chǎng)拉動(dòng)，人造石墨滲透率大幅提高，帶動(dòng)負(fù)極企業(yè)的崛起！1991年，日本索尼公司開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池，采用了以鈷酸鋰為正極、以碳為負(fù)極的材料體系，這種體系一直沿用至今。整個(gè)90年代，鋰電池的下游應(yīng)用主要是照相機(jī)、攝像機(jī)和隨身聽。

起初，索尼的鋰電池，負(fù)極用的也是石油焦，但和現(xiàn)在的人造石墨負(fù)極不一樣，是沒有經(jīng)過石墨化等改性處理的石油焦，結(jié)構(gòu)不規(guī)整、比容量很低，很快就被一種叫做中間相碳微球(MCMB)的碳材料所取代。
一是要消耗大量有機(jī)溶劑，且收率很低，成本非常高;二是比容量低，發(fā)展到現(xiàn)在也只有280到340毫安時(shí)每克，和普遍達(dá)到340到360毫安時(shí)每克的人造石墨和天然石墨差距還是比較大。

1999年，上市公司杉杉股份與鞍山熱能研究院合資成立“上海杉杉科技有限公司”，鞍山熱能院以無形資產(chǎn)(中間相碳微球技術(shù))出資，占股25%。

2008年，天津鐵城被貝特瑞收購(gòu)，后更名為天津貝特瑞，至此國(guó)內(nèi)另一家負(fù)極巨頭貝特瑞也掌握了中間相碳微球的生產(chǎn)技術(shù)。和中間相碳微球一樣，這兩種石墨負(fù)極材料也是日本率先發(fā)明并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的，人造石墨負(fù)極的領(lǐng)先公司是日本的日立化成公司和JFE化學(xué)公司，改性天然石墨負(fù)極則是三菱化學(xué)公司主導(dǎo)。

而日本的企業(yè)，無一例外，負(fù)極只是它們的副業(yè)，收入和利潤(rùn)占比都微乎其微。之所以它們會(huì)發(fā)展負(fù)極業(yè)務(wù)，是因?yàn)樨?fù)極和它們的主業(yè)有千絲萬縷的聯(lián)系，所以從主業(yè)自然而然的派生出來了負(fù)極業(yè)務(wù)。
首先替代MCMB的是改性天然石墨產(chǎn)品。如前所述，天然石墨是鱗片狀的，它需要經(jīng)過球形化才能作為負(fù)極來使用。那么為什么鱗片石墨要加工成球形石墨呢?是因?yàn)榍蛐问诙逊e時(shí)的取向更均勻，鋰離子能夠更加方便的在層間出入，不受方向的限制，而且比表面積更小、振實(shí)密度更大。改性天然石墨的領(lǐng)先企業(yè)是日本的三菱化學(xué)和日立化成公司。
改性天然石墨的國(guó)產(chǎn)化是由貝特瑞完成的。2000年7月，由中科院成都有機(jī)所所長(zhǎng)于作龍聯(lián)合另外兩名股東共同成立了貝特瑞。于作龍用于出資的無形資產(chǎn)是鋰電子電池電解液生產(chǎn)專有技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)當(dāng)時(shí)經(jīng)中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所測(cè)試:與德國(guó)MERCK電解液性能基本相當(dāng)?？梢娯愄厝鹨婚_始設(shè)想的主業(yè)并不是負(fù)極。
之后，岳敏團(tuán)隊(duì)將天然鱗片石墨開發(fā)出球形石墨并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，球形石墨的成功開發(fā)為后續(xù)改性天然石墨奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)，該團(tuán)隊(duì)又分別在2004、2006、2010年先后推出高容量天然石墨復(fù)合負(fù)極材料818、168、BSG-L等，使貝特瑞成為了全球天然石墨負(fù)極之王。
洛陽市冠奇工貿(mào)是一家天然鱗片石墨的采選和加工企業(yè)，資料顯示它擁有中碳石墨年采選能力為20000噸以上;高碳加工能力年產(chǎn)16000噸;高純石墨生產(chǎn)能力年8000噸;超高純度光譜石墨即99.99%以上年生產(chǎn)能力2000噸，這樣一家每天與天然鱗片石墨打交道的企業(yè)，掌握球形化技術(shù)就不奇怪了。
高膨脹、較差的快速充放電能力、較短的循環(huán)壽命，使其不適用于一些高端的應(yīng)用場(chǎng)景，如智能手機(jī)、電動(dòng)汽車等。這時(shí)，人造石墨負(fù)極就產(chǎn)生了(MCMB也是一種人造石墨負(fù)極，這里指的是以焦炭和瀝青為原料的負(fù)極)。
實(shí)際上從日本的經(jīng)驗(yàn)來看，人造石墨負(fù)極做的好的無非兩類企業(yè)，一類是做石墨電極或者等靜壓石墨的，例如日立化成(等靜壓石墨)、日本碳素(石墨電極)，這類企業(yè)長(zhǎng)期做人造石墨制品，對(duì)制造工藝熟悉;一類是做針狀焦或者煤焦油瀝青的，例如三菱化學(xué)(針狀焦)、JFE化學(xué)(煤焦油瀝青)，優(yōu)勢(shì)是對(duì)上游原料的特性比較熟悉。
1986年，鞍山熱能研究院就完成了煤系針狀焦的中間試驗(yàn)，目前，其參股的鞍山開炭熱能新材料有限公司，具備年產(chǎn)4萬噸煤系針狀焦的能力。
繼成功開發(fā)CMS中間相碳微球產(chǎn)品，打敗日本大阪煤氣之后;上海杉杉科技在2005年，成功開發(fā)了人造石墨負(fù)極材料新品:FSN-1系列(以馮蘇寧的姓名簡(jiǎn)稱命名)，該產(chǎn)品一舉奠定了杉杉在人造石墨負(fù)極領(lǐng)域的泰山北斗地位，并在之后十余年一直都是跟隨者們模仿、抄襲的對(duì)象。

從2002年到2012年的十年間，杉杉是人造石墨龍頭、貝特瑞是天然石墨龍頭的格局從未發(fā)生過改變。但是從2012年開始，一家新公司-江西紫宸的成立開始威脅到了杉杉的人造石墨龍頭地位，事實(shí)上到2017年，紫宸的收入規(guī)模和杉杉已經(jīng)不相上下，都是15億元，但是利潤(rùn)是杉杉的5倍(3.8億元對(duì)7000余萬元)，從利潤(rùn)規(guī)模來看，人造石墨負(fù)極龍頭的位置已經(jīng)易主了。

▌負(fù)極的產(chǎn)業(yè)鏈

天然石墨源自礦山，人造石墨源于煤和石油化工副產(chǎn)物，天然石墨的最上游是石墨礦石，分布在黑龍江、山東等地區(qū);石墨礦石經(jīng)過浮選后得到鱗片石墨(此外還有一種微晶石墨)。浮選工藝包括原礦破碎、濕法粗磨、粗選、粗精礦再磨再選、精選、脫水干燥、分級(jí)包裝等步驟。球形石墨的雜質(zhì)含量高，微晶尺寸大，結(jié)構(gòu)不可改變，用于LIB負(fù)極時(shí)必須進(jìn)行改性處理，目的是為了緩解炭電極表面的不均勻反應(yīng)，以使得電極表面的SEI成膜反應(yīng)能夠均勻的進(jìn)行，得到質(zhì)量好的SEI膜。雖然我國(guó)天然鱗片石墨的年產(chǎn)量和年出口量都很大，但是負(fù)極材料對(duì)鱗片石墨有特殊的要求，如粒度需要是-100目(表示顆粒粗細(xì)的指標(biāo))、純度高、結(jié)晶要好比重要大、鐵含量要少，考慮到這些要求，球形化的原料基本就只能選擇黑龍江蘿北、黑龍江雞西以及青島萊西這幾個(gè)產(chǎn)地的鱗片石墨了。

還需要知道，負(fù)極只是天然石墨一個(gè)小小的應(yīng)用領(lǐng)域，用量不超過5%;天然石墨的用途非常廣，包括冶金用的耐火材料、涂料、鉛筆、軍工、密封材料、導(dǎo)電材料等等，涵蓋很多行業(yè)。

煤系和石油系針狀焦的原料是煤化工和石油化工的副產(chǎn)物:煤系針狀焦的原材料是煤焦油瀝青，它是煤焦油蒸餾之后剩下的殘留物，除了生產(chǎn)針狀焦外，還可用于鋪路、生產(chǎn)防水層和油氈以及粘結(jié)劑等;石油系針狀焦的原材料是減壓渣油，它是煉油廠減壓塔底抽出的殘?jiān)?。此外還有另一種價(jià)格更為便宜、產(chǎn)量也大得多的石油焦(原料也是渣油，但形態(tài)不是針狀而是海綿狀，也可稱為海綿焦)，人造石墨負(fù)極在石油焦用量中的占比非常低，石油焦絕大部分是用于電解鋁，少部分用于水泥廠、發(fā)電廠的工業(yè)燃料。

消費(fèi)電池和韓國(guó)動(dòng)力走天然路線，國(guó)內(nèi)動(dòng)力和松下以人造為主從結(jié)構(gòu)來看，2005年時(shí)，用量最大的還是中間相碳微球。到了2011、2012年，中間相碳微球逐漸式微，占比僅剩10%左右，天然石墨成為當(dāng)時(shí)最主流的負(fù)極品類，占比達(dá)60%。五年之后，到了2017年，天然和人造之間發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，占60%的變成了人造石墨，天然石墨的用量則變化不大。那么在這五年間發(fā)生了什么，讓人造石墨后來居上。索尼和ATL則是以軟包電池為主。圓柱電池的特點(diǎn)是鋼殼封裝，即使負(fù)極發(fā)生了膨脹，也頂不破鋼殼，因此喜歡價(jià)格便宜的天然石墨;再來看12年和17年，主要?jiǎng)恿﹄姵卮髲S的采購(gòu)比例，我們列出4家企業(yè):三星、LG、AESC和比亞迪:(松下的動(dòng)力和消費(fèi)是合并統(tǒng)計(jì)的，因?yàn)橛玫亩际?8650圓柱電池)和消費(fèi)不同，日韓的動(dòng)力大廠，除了松下外，全部是以天然石墨為主的。五年前是這樣，五年后還是這樣，只有LG開始采購(gòu)一部分日立化成的人造石墨，三星和AESC還是100%的天然石墨。

綜上，日韓消費(fèi)和動(dòng)力大廠，人造石墨采購(gòu)比例確實(shí)有提升，但是幅度并不大，那么為什么從2011年至今，人造石墨的滲透率大幅度提升了呢?答案在國(guó)內(nèi)的動(dòng)力市場(chǎng)，2012年時(shí)，B3統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的“其他”項(xiàng)只有1000多噸，而到2017年，這一數(shù)字爆發(fā)式增長(zhǎng)到6萬噸，我們估計(jì)這6萬噸中大部分都是國(guó)內(nèi)的汽車動(dòng)力電池貢獻(xiàn)的，且這6萬噸中80%以上都是人造石墨，這也帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)負(fù)極企業(yè)的崛起。

我們認(rèn)為未來的消費(fèi)和動(dòng)力電池市場(chǎng)，人造石墨的滲透率都將提升:動(dòng)力市場(chǎng)方面，由于人造石墨在長(zhǎng)循環(huán)壽命和快速充放電兩方面的優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)日韓動(dòng)力電池企業(yè)也將從天然石墨逐漸轉(zhuǎn)向人造石墨。例如，LG化學(xué)在其下一代ZOE中，將人造石墨的用量提高到了50%，即選用了人造石墨和天然石墨各占一半的復(fù)合石墨。