作为锂离子电池负极材料的主流产品,人造石墨长期以石油焦、针状焦等石油系碳材料为主要原料。随着新能源汽车和储能产业持续发展,市场对负极材料的性能、成本及供应稳定性提出了更高要求,原料端也开始出现新的变化。
从传统焦类原料的品质优化,到煤系碳源的开发利用,再到生物质等其他原料路线的探索,人造石墨的原料体系正在逐步拓展。
原料多元化,正在成为负极材料产业链值得关注的新趋势。
01 从传统焦类原料出发,原料开发走向多样化
人造石墨并不是直接由原料加工而成。从石油焦、针状焦等碳质原料,到最终的人造石墨负极材料,需要经过预处理、造粒、石墨化、包覆等多道工序。原料的硫含量、灰分、挥发分、微观结构等指标,都会影响后续加工过程及最终产品性能。因此,不同来源、不同品质的原料,需要匹配相应的工艺路线。
过去,行业更多关注原料的基础品质和供应能力。随着负极材料性能要求不断提高,原料开发也逐渐从常规采购和筛选,向更精细的品质控制和定制化开发延伸。
2025年,中石油克拉玛依石化有限责任公司与中国石油大学(华东)相关研究人员发表《石油焦性质对人造石墨负极加工与电性能的影响研究及对策》,围绕石油焦的硫含量、灰分、挥发分及微观结构,分析其对负极材料加工和电化学性能的影响,并提出通过调整焦化原料组成、优化焦化工艺等方式,开发负极专用石油焦。
这也反映出一个变化:原料不再只是负极材料生产的上游投入品,而是影响材料性能的重要技术环节。
02 从石油系到煤系,更多碳源进入研发视野
在传统焦类原料持续优化的同时,煤系碳源也逐渐成为行业探索的方向之一。
我国煤炭资源丰富,煤焦油沥青、无烟煤等煤基资源具有不同的组成和结构特征。通过原料提纯、预处理、结构调控及高温石墨化等工艺,有望将其转化为具有不同性能特点的碳材料。
目前,国内已有企业围绕煤系等非石油原料开展人造石墨技术开发,相关产品逐步推进中试验证和产业化应用。部分企业也在布局配套生产工艺和产能建设,推动多元化原料路线从技术储备向实际生产延伸。
例如,贝特瑞已与深圳技术大学刘清侠院士围绕锂离子电池石墨负极材料展开深度合作,推动石墨负极从基础研究向产业化应用加速过渡,据了解其非焦系负极今年有望实现月产量突破千吨级,并且已经通过客户认可;杉杉科技宣布在负极材料原料体系建设上取得重要突破,打通第二碳源供给通道,构建多元化、自主可控的原料供给池,进一步提升供应链韧性。尚太科技公开披露,当前尚太科技已具备煤系人造石墨负极材料中试产能并配备完整生产工艺,并致力于搭建以煤系、天然石墨、生物质等多元原料为核心的全新供应链体系,稳步推进非石油原料占比快速提升目标。随着技术进一步成熟、产品性能得到客户验证,以及规模化生产带来的成本优化,多元化原料路线有望在动力电池、储能电池等应用领域拓展,为负极材料产业增加原料选择,提升供应链的稳定性和抗风险能力。
需要看到的是,不同原料路线的技术成熟度和产业化进程并不相同。未来,能否形成稳定、可持续的规模化供应,仍取决于原料品质控制、工艺成熟度、产品一致性及综合成本等多方面因素。
03走向多元化,构建更具韧性的原料体系
人造石墨原料多元化,既是材料技术持续创新的体现,也是新能源产业链提升供应链韧性的一个重要方向。
未来,随着煤系、天然石墨、生物质等多元原料路线持续发展,负极材料产业有望逐步形成更加丰富的原料供给体系。原料来源的拓展,将为企业优化生产成本、提升供应链稳定性提供更多选择。
从单一原料路线到多元化原料协同开发,人造石墨的创新正在向产业链上游延伸。围绕材料性能、生产成本与供应链安全的持续探索,也将为锂离子电池材料产业的高质量发展提供新的支撑。
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