负极包覆工艺流程、核心作用、需求及市场空间分析

快充+硅碳推动需求增长。

1.负极包覆：负极制备过程中的必须一环

包覆是负极制备过程中的必须一环，表面包覆大幅提升负极性能。负极包覆材料以沥青 为主，一般在负极材料颗粒初步成型后加入，如人造石墨工艺会在颗粒形成后低温热处 理（预碳化）时加入对焦进行包覆，在石墨化后也会通过包覆以达到特定的功能性目的； 天然石墨会在球形化后碳化前加入对颗粒包覆。通过表面包覆，可以提高石墨材料的振 实密度，减少材料的比表面积，改善材料与电解液的相容性，进而改善首效、循环和倍 率性能。无论是人造、天然石墨乃至硅碳负极，负极包覆材料是提升负极性能的重要辅 材。

2.核心作用：提升负极性能，包覆材料的软化点和用量比例有所不同

包覆的核心作用：（1）能够防止电解液的共嵌入现象，从而有效降低石墨的不可逆容量； （2）包覆材料能够有效防止石墨在充放电过程中的石墨层的剥离、粉化，提高石墨材 料的循环稳定性；（3）对于比表面积较大的石墨，无定形碳能够填充入孔隙中，从而提 高石墨材料的振实密度，并降低其比表面积；（4）提高锂离子电池的热稳定性。 负极材料包覆后形成的产物：在石墨表面包覆一层无定形碳，形成一种具有“核-壳” 结构的碳复合材料。

提升负极性能，包覆材料的软化点和用量比例有所不同，产品趋势向高软化点方向发展。 高软化点提升首效：负极材料经过包覆后表面的活性端面减少，材料的不可逆容量降低 库伦效率提升，而高软化点由于轻质组分含量低，所以在炭化过程中气体逸出少，高温 炭化裂解后能在石墨表面形成致密的无定形碳层，相较于中低温软化点包覆材料更能减 少负极活性表面与电解液的接触，进一步提升首效。 高软化点提升循环和倍率性能：包覆后降低了负极活性颗粒在多次循环过程中由于锂脱 嵌造成石墨层剥落的可能性，而高软化点的包覆材料形成的结构更为稳定，由此提升循 环和倍率性能，预计快充需求会使得包覆材料的单位价值提升。

用量对首效及倍率影响主要看不同材料体系配套。负极活性颗粒需要添加适当的包覆材 料，包覆后球形颗粒表面的活性点位会被覆盖，由此组织了溶剂大分子的共嵌入，SEI 形成时消耗锂的容量会更小，从而提升可逆容量和首效。从不同用量比例的结果来看包 覆比例一般在 8-15%之间。

包覆材料在硅碳负极中的核心作用：防止硅基负极表面与电解液直接接触。硅基负极在 实际应用时特别需要避免与电解液的直接接触，从而避免接触而生成不必要的 SEI 膜造 成不可逆容量损失。相较于人造和天然石墨在部分场景可选择性不进行表面修饰，预计 硅负极对于包覆材料的需求量更大。包覆除了能避免接触以外，还能提升整体电导率从 而改善导电性能、降低膨胀避免颗粒结构破坏从而提升循环性能。

3.快充有望提升负极包覆材料需求

快充可以很好消除消费者对新能源车的里程焦虑，此前的市场上热销车型均为 1C 及以 下的充电能力，如特斯拉 model 3、特斯拉 model Y、广汽埃安 AION S 2020 款、 比亚 迪秦 EV 等，从 2022 年开始，具备 2C 以上快充能力的车型才陆续发布上市。

新发车型大部分具备 2C 及以上快充能力，利好负极包覆材料放量。负极材料对于动力 电池的快充性能至关重要，而包覆材料决定了倍率性能和在锂离子快速脱嵌过程中的结 构稳定性，预计快充的需求条件下负极的生产工序需要在石墨化之后进行二次包覆，包 覆材料有望随快充的需求放量，使用比例进一步提升。

4.市场空间：预计 2025 年负极包覆材料需求 31 万吨

包覆材料需求量随负极需求增加不断提升。预计 2025 年锂电驱动负极需求量达到 251.20 万吨，负极包覆材料添加量按：人造负极 2021-2023 年分别为 8%/9%/10%往后不 变，天然负极 12%、硅碳负极 20%计算，加上以 11%为损耗率，预测对应 2025 年负极 包覆材料需求达到 31.44 万吨，三年复合年均增长率 40.3%。伴随着快充需求增加和硅 碳负极的渗透率提升，未来负极包覆材料需求会不断扩大。