中国粉体网讯2026??1日,由中国粉体网主办的?026全国高纯石墨产业链发展大会暨高端石墨制品产业交流会”在河南·郑州逸泉国际酒店成功召开!本届大会旨在为高纯石墨产业链相关企业负责人、研发人员、科研院校等提供一个信息交流、展示先进技术成果的平台,促进产、学、研合作,共同推动行业发展、/p>
会议期间,我们邀请到了业内专家、学者,优秀企业家代表做客对话栏目,进行访谈交流。本期为您分享的是北京化工大学宋怀河教授的专访、/p>

中国粉体网:宋教授,目前天然石墨与人造石墨在性能、成本、应用场景上各有什么优势和不足>/strong>
宋教授:其实这主要源于天然石墨和人造石墨在结构上的本质差异。就天然石墨而言,它的结晶度很高,这也使得它的克容量在目前所有石墨品类中处于最高水平,因此它主要应用于3C电子市场、/p>
而人造石墨的优势在于其结构可调控性更强,相较于天然石墨,它的结晶度略低,对应的克容量也会稍低一些。但从综合性能来看,人造石墨的表现更为出色,不仅能应用于消费电子领域,还广泛适配动力电池、储能等多个场景。也正因为这样的性能优势,人造石墨目前的市场渗透率已经达到90%以上,核心原因就在于它具备更优异的结构稳定性和综合使用性能、/p>
中国粉体网:您在报告重点提到了表面包覆、二次造粒、特殊结构人造石墨,这几项技术分别解决什么痛点?
宋教授:目前来看,无论是天然石墨还是人造石墨,基本都需要采用表面包覆技术。这项技术的核心作用,是提升石墨材料的循环稳定性、倍率性能等综合电化学性能。具体来说,包覆后形成的外层包覆碳属于低温碳,其缺陷更多,能更高效地与电解液接触,进而在石墨表面形成稳定的SEI,这样就能稳定后续锂离子的嵌入过程及整体电化学行为。因此,表面包覆目前已成为天然石墨和人造石墨加工中普遍采用的常规技术,通过这项处理,可显著提升石墨材料的电化学稳定性、/p>
再来说二次造粒技术,它主要应用于小颗粒、高倍率型石墨材料。这类小颗粒石墨虽具备优异的倍率性能,但存在容量偏低、密度不高的问题,若直接使用,会拉低整个电池的能量密度。为了改善这一现状、提升石墨的振实密度和压实密度,我们通常会对小颗粒石墨进行二次造粒处理,以此提高材料的致密度。这样做不仅能进一步强化石墨作为负极材料的倍率性能,还能有效提升其能量密度,同时优化其他相关性能,实现石墨材料综合性能的全面提升、/p>
中国粉体网:尽管石墨目前仍是主流,但硅基负极等下一代负极材料的研究正如火如荼。您认为石墨负极的理论容量还有多大的挖掘潜力?未来是否还会长期占据主导地位?
宋教授:对于单纯的石墨负极而言,目前我们通过各种技术手段,其性能基本已经达到了天花板。比如说天然石墨,其容量已接近理论值;人造石墨的容量也能达到360mAh/g。所以单从石墨这一单一负极材料来看,其克容量很难再有提升空间。这时候,我们就必须寻找其他类型、更高容量的材料,以此进一步提升负极的可逆比容量,进而提高整个单体电芯及电池组的能量密度。也正因为如此,在原有单一石墨的基础上,硅碳材料应运而生、/p>
硅本身的理论比容量非常高,硅与锂形成合金后,理论比容量可?200mAh/g,是石墨材料?0倍以上。但高容量的同时,硅也存在诸多劣势。比如它的体积膨胀极大,可?00%左右,而石墨的体积膨胀仅为10%左右。如此大的体积变化,会导致硅材料在经过数次循环后,结构发生严重改变甚至破坏,最终造成负极材料粉化、失去活性。因此,如何在保持硅材料高可逆比容量的前提下,提升其循环稳定性、维持结构稳定,就成为了关键问题、/p>
目前市场上已经出现了各类硅氧碳材料、硅碳材料,甚至有最新型的技术——在多孔碳的孔隙中,通过化学气相沉积(CVD)方法沉积纳米硅颗粒,让其在限域空间内形成更小的硅纳米多晶体或非晶体颗粒。这些技术的应用,核心都是为了降低硅材料的体积膨胀,提升其循环稳定性。当然,当前硅碳材料的市场研究和开发热度很高,从去年的数据来看,单体硅碳材料的出货量正在稳步提升,去年大约达到8000吨左右、/p>
不过这个规模和石墨相比,仍有很大差距。但从长远来看,随着高能量密度锂离子电池的需求增长,硅材料、硅碳材料的产量必然会大幅提升。但短期内,即便经过各种改性处理,硅碳材料的循环稳定性和体积膨胀问题,依然比石墨材料突出。比如目前最新的CVD新型硅碳材料,其体积膨胀仍可?0%-80%,远高于石墨材料、/p>
所以短期内,石墨材料依然不可或缺。目前市场上使用的硅碳材料,几乎没有单一使用的情况——比如容?800mAh/g、硅含量和碳含量各占50%的硅碳材料,单独应用的场景非常少,大多还是需要与现行的石墨材料进行混配,且新型硅碳材料的添加量通常低于10%,剩?0%仍为石墨。因此我认为,在相当长的一段时期内,出于对高容量负极材料的需求,硅碳材料的产量会持续提升,但它基本都会与石墨材料复合使用。短期内,石墨材料绝不会退出市场,依然会是锂离子电池负极材料的主流和核心、/p>
中国粉体网:我国石墨负极产业在全球竞争中,核心优势是什么?还有哪些短板需要补齐?
宋教授:目前国内人造石墨已经成为锂电池石墨负极材料中绝对的主流品类?025年它在负极材料领域的市场渗透率已经达到?3%,占据了压倒性的市场份额。在人造石墨领域,我们的技术实力和产业链优势十分突出,从核心的原料筛选,到粉碎分级、球化处理、石墨化,再到后续的结构改性等全流程制备工艺与技术,国内都做到了行业顶尖水平,整体产业链成熟度和技术先进性遥遥领先、/p>
针对不同的锂电池应用场景,不管是主打高能量密度的产品,还是高倍率快充型、长循环寿命型电池,我们都能精准匹配对应的焦炭原料、定制化石墨化工艺以及适配的表面包覆技术,整套技术体系成熟且先进,这也是我们在全球负极材料市场的核心竞争力所在,这一点我认为做得非常出色、/p>
再看天然石墨,我国拥有得天独厚的资源优势,天然石墨储量丰富、原料成本低廉、本身纯度也高,这些都是我们独有的先天优势。但与此同时,天然石墨的短板也很明显,尤其是在高端锂离子电池负极材料的高值化利用方面,我们和国际先进水平还存在一定差距。这一点需要产业界、高校以及科研院所共同重视起来,聚焦天然石墨的表面改性、结构优化等核心研发方向,进一步提升它的循环稳定性和倍率性能,把我们储量大、成本低、基础性能优的资源优势,真正转化为实打实的产业竞争优势,补齐天然石墨高端化应用的短板、/p>
中国粉体网:您对国内石墨负极企业在技术研发、产能布局、品质升级方面有哪些建议>/strong>
宋教授:不过当前行业也存在一个突出问题,因为目前主流是人造石墨,而人造石墨领域存在一个共性现象——大家过度聚焦价格竞争,这其实是一种低水平的恶性竞争,行业内卷得非常厉害,最终导致多数企业都处于无利可图的状态、/p>
其实锂电池市场的规模非常庞大,不同应用场景对锂电池的要求各不相同,相应地,对我们负极石墨材料的性能、规格要求也存在差异。所以我建议,行业内企业不妨多关注细分市场,结合自身的技术、资源优势,找准自身的市场定位,打造具有独到性、不可替代性的石墨产品。这样一来,既能有效规避恶性竞争,实现行业内企业的和谐共处,更能共同推动锂电池石墨负极产业朝着良性、健康的方向发展、/p>
(中国粉体网编辑整理/初末(/p>
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