鋰離子電池作為一種充電電池，主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣當對電池進行放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電量越高。
隨著鋰電池應用在中國的大幅增加和深度覆蓋，作為鋰電池的核心部分，負極材料行業在中國的發展變化顯著。自20世紀90年代起，中國鋰電池負極材料從誕生至今經歷了三個發展階段。
萌芽和起步階段（1997-2001年）
20世紀90年代末隨著中國鋰電池開始國產化，中國鋰電池相關產業鏈逐漸開始國產化進程。作為鋰電池關鍵組成部分之一，負極材料的國產化需求也應運而生。90年代期間，中間相碳微球是全球主流的鋰電池負極材料。為促進中國鋰電池產業的國產化，中間相碳微球的國產化工作逐步開展。1997年，鞍山熱能研究院成功研制出中間相碳微球，并實現小規模試生產，標志中國鋰電池負極材料的試制成功。1999年，上市公司杉杉股份與鞍山熱能研究院成立合資公司，從事負極材料的研發、生產和銷售，中國鋰電池負極材料進入商業化階段。21世紀初，中國鋰電池負極材料行業參與者較少，產品以低端的人造石墨負極材料為主，比容量低于300mAh/g，無法滿足鋰電池應用的技術要求，而同時期日本負極材料產品的比容量高達360mAh/g，充分滿足鋰電池的應用需求，導致中國鋰電池負極材料市場基本被日本企業壟斷。
跨越式發展階段（2002-2010年）
隨著鋰電池在手機和筆記本電腦等3C數碼產品領域的廣泛應用，對鋰電池性能和成本的要求不斷提高，比容量相對低且價格昂貴的中間相碳微球逐漸無法滿足鋰電池發展需要，具備性能和成本優勢的石墨負極材料開始成為主流，并逐漸分化成人造石墨和天然石墨兩種不同的技術發展體系。杉杉股份和貝特瑞作為兩種不同體系下的代表性企業，其發展歷程體現這一時期中國鋰電池負極材料行業快速成長并接近國際領先水平的發展變化：
（1）人造石墨負極材料領域：2001年，杉杉股份實現中間相碳微球規?；a，并逐漸取代日本成為中國中間相碳微球市場的主要供應商，改變中國在該材料領域下完全依賴日本進口的現象。隨著中間相碳微球不再順應時代發展需要，杉杉股份轉向研發石墨負極材料，并于2005年成功開發出新型人造石墨負極材料，領先于從事人造石墨負極材料生產的其他中國競爭對手，奠定了其在該材料領域的龍頭地位。
（2）天然石墨負極材料領域：2003年，貝特瑞成功以天然鱗片石墨為原料開發出球形石墨并實現產業化，球形石墨的成功產業化為貝特瑞天然石墨的發展奠定了關鍵基礎。通過積極發揮自主創新，不斷攻克技術難點，貝特瑞天然石墨負極材料產品比容量達到360mAh/g，逐步具備國際領先水平，在市場上開始占據優勢。至2006年，貝特瑞天然石墨負極材料在中國市場占有率位居第一，至2010年，貝特瑞負極材料出貨量超越日本企業成為全球第一。杉杉股份和貝特瑞等代表性企業在不到十年時間內，使中國鋰電池負極材料行業實現了從“初步國產化、打破國外壟斷”到“接近國際領先水平、具備國際競爭力”的轉變，充分體現了中國鋰電池負極材料行業的跨越式發展。
高速發展態勢不減（2011年至今）
2011年后，伴隨3C數碼產品鋰電池市場需求的不斷擴大和新能源動力電池行業的迅速發展，中國鋰電池負極材料市場需求大幅增加：（1）2015年以前，中國鋰電池負極材料行業的發展主要由3C數碼產品鋰電池的需求推動。2010至2015年，中國3C數碼產品市場規模由1萬億元人民幣左右增長至超過2萬億元人民幣，與此同時，中國鋰電池負極材料產量從2010年的1.9萬噸增長至2015年的7.3萬噸。（2）2015年后，全球3C數碼產品市場規模下滑，中國3C數碼產品市場規模增長速度也趨于穩定，然而鋰電池行業發展速度并未隨之減緩，在國家財政利好政策支持、動力電池技術提高和充電基礎設施的不斷完善下，中國新能源純電動汽車產業迅速發展，帶動鋰電池負極材料需求增長。2015年，中國新能源純電動汽車銷售量超過24萬輛，同比增長超過400%，此后新能源汽車銷量不斷大幅增加，至2018年中國新能源純電動汽車銷量達100萬輛左右。在此時期，中國鋰電池行業隨著新能源純電動汽車行業的爆發進一步發展，中國鋰電池負極材料產量從2015年的7.3萬噸增長至2020年的36.5萬噸。
在這一發展階段，石墨負極材料由于技術成熟度和材料性質的方面的綜合優勢，在中高端電子產品和新能源純電動汽車領域得到廣泛應用，在鋰電池負極材料中占有率超過90%。杉杉股份、貝特瑞等具備較強技術和經驗積累的石墨負極材料企業在中國鋰電池負極材料行業中占據龍頭地位，行業內頭部企業集中度不斷上升。隨著2018年國家財政補貼力度的明顯降低，中國新能源純電動汽車產業鏈各環節結構逐步調整，中小型企業競爭力不斷下滑，逐漸被大型企業收購或退出市場。受此影響，中國鋰電池負極材料行業集中度將進一步上升，行業逐步走向成熟。
中國鋰電池負極材料行業的產業鏈分析
中國鋰電池負極材料行業產業鏈分為三部分：產業鏈上游參與者為石油化工、煤化工、礦石等原材料和設備供應商以及外協加工服務提供商，產業鏈中游主體為各類鋰電池負極材料生產企業，產業鏈下游由鋰電池電芯生產企業構成。
上游分析
鋰電池負極材料行業的上游參與者是原材料和外協加工提供商，其中，原材料種類繁多，供應商主要為石油焦、針狀焦、瀝青焦等石油、煤化工企業以及天然石墨、鈦、硅等礦石材料加工企業。外協加工服務提供商主要為石墨化加工等炭素企業。由于石墨類負極材料是目前主流鋰電池負極材料，占鋰電池負極材料比例約90%，中國鋰電池負極材料產業鏈基本圍繞天然石墨和人造石墨負極材料而展開。天然石墨負極材料和人造石墨負極材料是兩種截然不同的石墨負極材料，其原材料和生產工序存在較大差異：
（1）天然石墨負極材料：天然石墨負極材料的原材料主要采用天然鱗片晶質石墨，經過粉碎、球化、分級、純化、表面處理等工序制成的球形石墨，占天然石墨負極材料生產成本的20%-30%。天然石墨材料行業發展較為成熟，天然石墨市場價格較為穩定，天然石墨材料供應商對中游天然石墨負極材料企業的議價能力較弱。天然石墨負極材料所需的生產設備主要有為球磨機、反應釜和粉碎機等設備。天然石墨負極材料生產商根據代工情況和自行生產需求向設備供應商進行相應采購。由于該類設備屬于通用設備，且國產化程度高，市場價格較為穩定，上游設備供應商的議價能力一般。制作負極材料的天然石墨主要通過高溫煅燒進行堿酸法提純處理，而提純處理耗能高、污染大，天然石墨負極材料企業通常將該工序交給外協廠處理。外協加工費占天然石墨負極材料生產總成本近30%。
（2）人造石墨負極材料：人造石墨負極材料的原材料主要為石油焦、針狀焦、瀝青焦等化工材料，原材料占人造石墨負極材料生產總成本的35%-40%。石油焦是煉油副產品，以石油渣為原料經過延遲焦化生產出的固態顆粒物，中國石油焦的制備工藝已較為成熟，被廣泛應用于炭素、電解鋁、玻璃、金屬硅等領域。在鋰電池負極材料領域，石油焦主要用于制備普通品質的人造石墨負極。
中游分析
鋰電池負極材料行業的中游為各類型負極材料生產企業，目前主要分為天然石墨負極材料生產商和人造石墨負極材料生產商兩大類，天然和人造石墨類負極材料占中國鋰電池負極材料比例約90%。中國新能源純電動汽車行業發展迅速，動力鋰電池市場需求量顯著高于3C數碼鋰電池，主要應用于動力電池的人造石墨負極材料的需求量逐年升高，占中國負極材料市場出貨量的比例達70%，顯著高于天然石墨負極材料20%的市場份額。作為天然石墨負極材料領域龍頭企業，貝特瑞的負極材料占該領域市場的占有率超過70%。而人造石墨負極材料領域市場主要由杉杉股份、江西紫宸和凱金能源三家企業把持，共占人造石墨負極材料領域市場超過60%的份額。整體而言，深圳貝特瑞、杉杉股份、江西紫宸和凱金能源四家企業占中國鋰電池負極材料市場70%以上份額。在生產技術和產品質量方面，中國鋰電池負極材料行業頭部企業具備較強的國際競爭力，與比亞迪、寧德時代、三星、LG、松下等海內外領先的鋰電池廠商保持著較為緊密的業務合作關系，技術實力和產品品質與國外競爭對手水平相當。隨著資金實力的不斷提高，中國鋰電池負極材料行業內企業為控制生產成本，逐漸向上游球形化和石墨化加工等工序布局，擴大自主加工能力，縮小外協加工比例，降低因外協加工市場需求波動而造成生產成本大幅上升的影響。隨著中國鋰電池負極材料行業逐漸成熟，行業頭部企業的產能和技術水平持續提高，行業集中度已處于較高水平。與此同時，負極材料下游鋰電池行業集中度也提升至較高水平，并仍然保持上升趨勢，頭部企業掌握行業大量資源，資金實力雄厚，更青睞于具備規模效應和技術實力的大型負極材料供應商，對負極材料價格的敏感度較低，這導致缺乏技術實力以及生產規模效應的中小企業難以通過價格競爭贏得市場，生存條件日益艱難，逐漸被市場淘汰或被頭部企業收購。
下游分析
鋰電池負極材料下游為鋰電池電芯生產企業，具體可分為3C數碼鋰電池、動力鋰電池和儲能鋰電池企業。天然石墨負極材料主要用于3C數碼產品消鋰電池領域，人造石墨負極材料主要用于新能源汽車動力鋰電池領域。3C數碼鋰電池企業對天然石墨負極材料的需求主要由3C數碼產品的市場需求驅動。目前3C數碼產品鋰電池逐步飽和，市場總體增速趨緩。隨著5G和物聯網技術的發展，5G手機、智能穿戴等領域對鋰電池的需求有望進一步增加，改變3C數碼鋰電池企業發展頹勢，推動天然石墨負極材料市場需求上升。
人造石墨負極材料市場與下游新能源純電動汽車動力鋰電池行業的關聯性較高。近年來，受到國家補貼政策的積極影響，新能源純電動汽車銷量大幅增加，動力鋰電池行業發展迅猛，帶動了人造石墨負極材料市場的快速增長。
隨著5G和物聯網的發展，電子產品將更加廣泛和深度地應用于社會各領域，人們對鋰電池容量、性能、效率和壽命等各方面的技術要求將進一步提高。電動汽車等交通工具對動力、續航以及安全性的要求也將驅動鋰電池技術水平的進步。下游鋰電池行業技術水平的提高將向中游負極材料行業提出更高的技術要求，推動負極材料行業的技術發展。
