锂电负极的下一次迭代，将从4680电池放量开始？图片来源@视觉中国文|芯锂话

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文|芯锂话，作者|林晓晨
【锂电负极的下一次迭代，将从4680电池放量开始？】在2020年9月举办的“特斯拉电池日”上，特斯拉颠覆性地发布了“4680电池” 。
这种电池不仅体型上明显大于18650和21700电池，而且能量密度也更高，单体电芯能量提升了5倍，输出功率提升了6倍，有望让动力电池的价格下降56%以上。
电动车的应用场景较为特殊，空间容量极为有限，为了保证足够的续航里程，就对动力电池的能量密度提出了一定要求，而这也是制约行业发展的关键。特斯拉4680电池之所以效率大幅提升，其核心在于三方面：无极耳模式、干电极工艺、硅基负极的应用。
无极耳模式与干电极工艺相辅相成，其核心目的在于减少导电路径的内阻，由此前的20mΩ降至2mΩ；另一方面，硅基负极的应用则有望突破传统负极的理论容量极限，实现动力电池能量密度的全面突破。
一直以来，动力电池的负极江湖都风平浪静，性价比的优势让人造石墨成为行业公认的技术路线，在没有新驱动力的情况下，各负极公司将发展的重心放到了降本增效上。
但这份平静可能将会被4680电池所打破，当4680电池正式放量，硅基负极的渗透率必将持续提升。 4680电池放量将会是锂电负极下一次产业迭代的开始吗？制约硅基负极替代人造石墨成为产业主流的原因又是什么呢？
01负极迭代史
锂电池这个概念最早是在20世纪初提出的，但直到1991年，日本索尼才正式实现商业化生产。
最早的一批锂电池使用的是石油焦负极，由于这种材料比容量很低，很快就被淘汰，取而代之的是一种叫作中间相碳微球（简称MCMB）的材料。
尽管MCMB较第一代负极材料有了明显的提升，但依然存在比容量偏低的问题，再加上制备过程中需要消耗大量的有机溶剂，因此成本始终居高不下，几乎是现在负极材料的数倍以上。
锂电池诞生于日本，行业发展初期日本企业始终占据绝对话语权，在2000年之前我国锂电池企业的负极材料几乎全部来自于日本进口。
首先实现MCMB国产替代的是杉杉股份，当时杉杉股份借助鞍山热能研究院的技术实力，建立了我国首条MCMB生产线，成功让MCMB负极材料的价格大幅下降。
几乎在杉杉股份量产MCMB的同时，天津大学王成杨教授也研发出了MCMB的相关技术，并在随后将这项技术授权给了天津铁中煤化工公司。 2008年，天津铁城被贝特瑞收购。
在我国实现MCMB的国产替代时，实际上市场对于锂电池的需求已经发生了变化，手机、笔记本电脑成为锂电池的主要落地场景，这就对锂电池的能力密度提出了一定的要求。
随着锂电池在3C数码领域渗透率的不断提升，比容量更高的石墨材料开始逐渐替代MCMB 。首先取代MCMB的是天然石墨材料，这种材料国产化是由贝瑞特首先完成。与天然石墨几乎同时出现的还有人工石墨，人工石墨虽然价格稍高，但不容易膨胀，循环性较好，充放电倍率良好，适用于更多的应用场景。

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总体来看，锂电负极延续石油焦、MCMB、天然石墨、人工石墨的产业迭代路线。比容量和膨胀率是最受关注的性能参数。
2011年，天然石墨已经成为市场占比最高的材料，市场占比高达59%；人造石墨以30%的市场份额排名第二， MCMB的市场占有率仅为8% 。