碳材料是锂电池使用最广泛的负极材料，可分类为石墨材料（天然石墨、人造石墨、复合石墨、MCMB）、石墨烯及无序碳材料（硬碳、软碳）。其中，人造石墨具有较高的比容量（可逆容量340~360mAh/g）、低且平稳的嵌锂电位（0.25V~0.005V）以及便宜的价格（30~80元/kg）、优异的循环寿命（可达数千次）等核心优势，是目前综合性能最好的商业化负极材料。
天然石墨是天然石墨矿经粉碎、球化、分级、表面处理等工序制成，包括鳞片石墨和微晶石墨，其中鳞片石墨晶面间距0.3354nm，克容量和纯度（通常要求≥99%）有关，而微晶石墨杂质较多，提纯难度较大，可逆容量只有260mAh/g左右，应用价值不大。
从循环性能角度看，天然石墨表面缺陷较多，副反应严重，与电解液兼容性差，循环性能不如人造石墨；
从膨胀率角度看，天然石墨结晶度更高，有着非常明显的各向异性，嵌锂后体积变化更大；
从成本角度看，天然石墨价格比人造石墨便宜10%以上，根本原因是天然石墨不使用高能耗的石墨化工艺。
硬碳是指2500℃以上都难以石墨化的碳材料，因其较高的机械硬度而得名，一般是经过500~1200℃热处理得到，如树脂碳（酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇等）、热解碳（PVA、PVC、PVDF、PAN等）、炭黑（乙炔黑）、生物质碳（葡萄糖、纤维素）等。其结构乱层无序，晶面间距较大（0.37~0.40nm），有利于Li +的嵌入和脱出，比容量高（可达350~400mAh/g），与PC基电解液相容性很好，但这类材料首次不可逆容量太高，并且存在电压滞后等缺点。目前硬碳的主要应用可以直接用作负极材料或者掺混一部分在石墨中进行使用，提高快充能力。
软碳是指2500℃以上易于石墨化的碳材料，如针状焦、石油焦、碳纤维、碳微球等，其石墨化程度较低，层面排列大致平行（有序度比硬碳好），晶面间距0.34~0.35nm，比理想石墨层间距大，倍率性能好，但比容量较低（250~300mAh/g），输出电压低，且无明显的充放电平台。这类材料一般不直接用作负极材料，而是作为人造石墨的原料，或者用作包覆物改善材料的导电性和动力学性能。
根据权威机构数据统计，2022年，全球负极材料出货量155.6万吨，国内负极材料出货量143.3万吨，占比92.1%，九成以上负极材料实现了中国制造！
从产品分类来看，人造石墨是主流，占比近8成，天然石墨占比近2成，其他负极材料占比极少。
从企业销量来看，前六企业分别是深圳贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸、中科星城、广东凯金、尚太科技，合计占比约79.2%，其中前三企业出货量占据了半壁江山。
贝特瑞新材料集团股份有限公司（简称“深圳贝特瑞”）成立于2000年，主营锂离子电池负极材料（天然石墨、人造石墨、硅材料）、正极材料（高镍NCA、NCM）及石墨烯材料，2022年，公司负极材料营收占比57%，正极材料营收占比40%，二者合计占比97%，现在已经成为一家以负极材料为主，正极材料并行发展的综合型企业。目前，公司控制股权的人为中国宝安集团，无实际控制人。
公司深耕负极材料多年，自2013年来连续十年出货量全球第一，2022年，公司负极材料销量33万吨，市占率近26%。产品发展方面，公司以天然石墨起家，已经为海外大客户三星、松下连续供货多年，代表了业内天然石墨最高水平，拥有非常大的优势。2004年，实现天然石墨的批量供货，成功打破了日本企业的垄断，主要使用在于数码电池、动力电池和储能电池，2009年，实现人造石墨的批量供货，主要使用在于动力电池、消费电子电池和储能电池，2013年，实现硅基材料的批量供货，主要使用在于动力电池和消费电子电池。
天然石墨一般会用天然鳞片石墨作为原料，自带晶体结构，因此无需石墨化。经过粉碎、球化、纯化、表面处理等工序制成，由于无需高温石墨化，因此能耗较低，成本更便宜（原材料成本占比80%左右），但天然石墨颗粒表面存在较多缺陷，反应活性不均匀，并且晶粒粒度较大，充放电过程晶体结构易被破坏，充放电效率偏低，循环性能偏差，因此，天然石墨的改性处理是关键。
目前，公司已掌握粉体精细加工与控制技术、热处理工艺、碳材料和电化学先进的技术，开发出了一系列低膨胀、长循环寿命的天然石墨产品，其第三代天然石墨通过人造化改性，总体性能已接近人造石墨。
人造石墨产品方面，公司起步相对较晚，近年来加速赶超，积极扩产，已与人造石墨有突出贡献的公司江西紫宸、上海杉杉并列第一梯队。相比于天然石墨，人造石墨生产的基本工艺有所差异，一般是由易石墨化的针状焦、石油焦、沥青焦经过粉碎、整形、混合、造粒、石墨化、炭化和筛分等工序制成，从工艺角度看，造粒、石墨化和炭化工序决定了负极材料的综合性能。从原料选择角度看，高端石墨通常选择针状焦，低端石墨通常选择石油焦，从成本构成角度看，石墨化成本占比近50%（电价占一半），而原料成本占比近42%，因此，人造石墨的降本方向通常是开发新的石墨化工艺（如连续式取代间歇式）或寻求更低电价的地区进行生产。
公司通过自建石墨化加工基地、投资石墨化专业企业、与石墨化专业企业合作三种模式，形成了集原材料加工、石墨化加工、炭化加工、成品加工于一体的产业链布局，大幅度的降低了人造石墨负极材料的生产成本。
产能布局方面，石墨负极扩产周期一般是1年左右，2022年，公司负极材料持续扩产，云南子公司年产20万吨负极材料一体化项目（一期）、山东瑞阳年产4万吨负极材料一体化项目、山西瑞君年产10万吨负极材料一体化项目已开工建设，与黑龙江交投集团签署了年产40万吨鳞片石墨及20万吨天然石墨负极一体化项目的合作意向协议，并拟与亿纬锂能对四川新材料增资建设年产10万吨负极一体化项目。至2022年底，企业具有权益产能34.8万吨（含约9万吨天然石墨），预计2025年底，公司将拥有21.6万吨天然石墨产能和46.5万吨人造石墨产能。
客户结构方面，公司采用“大客户战略”，与下业的领先公司进行深度合作，海外客户最重要的包含松下、三星SDI、LG化学、SKI、村田等，国内客户最重要的包含CATL、BYD、EVE、孚能科技、ATL、天津力神等。
上海杉杉科技有限公司（简称“上海杉杉”）是杉杉股份旗下的负极材料业务主体，成立于1999年，起初由杉杉股份（持股75%）和鞍山热能研究院（中间相碳微球技术出资）合资成立，是国内第一家专门干锂电负极材料研发、生产和销售的高新技术企业，2003年进军锂电正极材料（杉杉能源），2005年进军锂电电解液领域（东莞杉杉），可见，当年杉杉股份进军锂电材料领域的意图极为强烈。目前，公司的控制股权的人为宁波杉杉新材料（实控人：郑永刚、周继青）。
产品发展方面，公司核心产品有人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、硅碳复合材料等。2005年公司成功开发出首个以针状焦和沥青为原料制得的人造石墨FSN-1（FSN是冯苏宁名字首字母命名，原鞍山热能研究院工程师，上海杉杉总经理），弥补了天然石墨结构不稳定、与电解液兼容性差、膨胀大、循环差的问题，成功成为了ATL供应商，并顺势进入了苹果供应链，上海杉杉依靠人造石墨技术开始崛起。2018年，公司率先将快充技术应用于大动力领域，开发了业内首款低温快充高单位体积内的包含的能量负极材料（QCG系列），并于当年实现了对全球锂电龙头LG和CATL的批量供货。
公司在高精尖产品研制、石墨化技术、原料开发与评价等技术方面具备丰富经验，拥有材料造粒、表面改性、球化、石墨化等自主核心知识产权，在颗粒形状和加工性能关系、粒径和倍率关系、比表面积和快充关系、粘结程度和膨胀关系等方面均取得较大成果。
产能规划方面，2022年底企业具有近20万吨负极材料有效产能，四川眉山一期10万吨产能正在加速释放，杉杉负极30万吨一体化项目签约落户云南昆明，一期建设产能20万吨，二期建设产能10万吨，每期建设周期约16个月，至2025年底，公司预计产能将达到近70万吨。
客户群体方面，公司深耕锂电材料领域20余年，与全球主流锂电制造商建立了长期稳定的合作伙伴关系，主要客户已覆盖CATL、LGES、ATL、孚能、冠宇、EVE、比亚迪、欣旺达、SDI、力神、蜂巢等国内外主流的电芯企业。
江西紫宸科技有限公司（简称“江西紫宸”）成立于2012年，主营锂离子电池负极材料，是璞泰来旗下全资子公司，创始人梁丰（璞泰来董事长）、陈卫（ATL前研发副总裁、创始人之一）。值得一提的时，企业成立之初便获得了人造石墨行业领军人物冯苏宁（上文提到的上海杉杉原总经理）的加盟。
产品发展方面，成立次年公司便陆续推出了8C和Gx系列人造石墨产品，G1人造石墨综合性能超过了上海杉杉FSN-1，依靠优异的材料性价比和管理团队特殊的资源渠道，当年便进入了ATL的负极材料供应链，至今仍是其主要负极材料供应商，江西紫宸出货量因此急速飙升，于2017年实现了对上海杉杉负极材料业务营收的反超。
人造石墨生产的基本工艺方面，主要的工艺技术难点是造粒和石墨化过程，以江西紫宸为例，其主要生产的全部过程分五步：
将石墨原料与其他辅料按比例混合，通过空气气流研磨，采用旋风收尘器收集所需粒径物料，收尘率约80%；
于200~300℃搅拌1~3h，而后继续加热至400~500℃，搅拌得到粒径10~20um的物料，降温出料；
用球磨机将10~20um物料加工至粒径6~10um，然后通过管道输送至筛分机进行筛分；
石墨化后的物料通过真空输送至球磨机，进行物理混合、球磨，筛分，筛下物进行检测验证、计量、打包，筛上物进行二次球磨，检验、计量、打包。
在石墨成本降低方面，公司采取了三大路线）一体化布局：负极业务布局已形成了从原料针状焦的供应、前工序造粒、中间环节石墨化加工、碳化包覆，到负极材料成品的一体化产业链布局。
目前，主流装炉工艺为石墨坩埚装料方式，技术路线成熟，装料、吸料工序复杂度及炉内坩埚摆放精度要求适中，可操作性较强。与坩埚装填方式相比，厢式炉工艺避免了负极材料重复装入、装出坩埚工作，且由于厢体自身材质和形状特点，厢体之间无需添加保温电阻料，仅需保留厢体和四周炉壁之间的保温料，从而增大了炉内空间的使用率，单吨耗电量能够更好的降低40~50%。
材拥有煤系针状焦产能4万吨。产能规划方面，已规划负极材料总产能37万吨，石墨化产能32万吨，基本可实现石墨化自给。母公司自2017年起逐步在江西、江苏、内蒙古等地加大负极材料产能建设，2017年收购山东兴丰后逐步布局石墨化加工业务，预计2023年底，公司负极材料产能将达到37万吨。
”）前身是2001年由曾麓山、罗新华等出资设立长沙星城微晶石墨，2011年，当升科技投资成为大股东，是国内最早一批锂电池负极材料企业之一，具有深厚的技术积淀。2017年，公司被中科电气收购，由此，中科电气形成了“磁电装备+锂电负极”双主营的业务格局，目前公司实际控制人为余新、李爱武夫妇，二人合计持股14.89%。
公司引入宁德时代（35%）参股投资贵安新区10万吨负极一体化项目，2022年9月，公司与重庆弗迪（35%）确定战略合作伙伴关系，拟建设年产10万吨负极材料项目。至2022年底企业具有负极总产能11.7万吨，在建年产能18.5万吨，预计2023/2024年底，公司将拥有负极材料权益年产能22.4/31.7万吨。
”）成立于2012年，前身为东莞市凯金电池材料有限公司，创始人：仰永军（原杉杉高管，辞职创办凯金有限）、游雪薇、谢美华，专注人造石墨和复合石墨等锂离子电池负极材料的研发、生产和销售，目前，公司实际控制人晏荦（与创始人仰永军为丈夫妻子的关系）。
产能规划客户群体方面，公司与国内客户CATL、孚能科技、天津力神、国轩高科等知名锂电企业建立了长期、稳定的合作关
，主要客户已覆盖动力电池领域国内排名前十中的多数电芯企业，此外，公司积极布局海外市场，目前已确定进入电池制造商日本LEJ、韩国Kokam的供应链体系，并实现批量供货。No.6 尚太科技
”）成立于2008年，前身是尚太碳业新材料有限公司，从事石墨化加工服务，并开展金刚石碳源等碳素制品的生产和销售，2017年，公司开始转型锂电负极材料自主研发、一体化生产加工和销售。目前，公司的实控人为欧阳永跃，核心高管团队大多来自上海杉杉。
2024年Q2逐步投产，至2025年底，预计公司年产能将达到近50万吨。
”）成立于2009年，是国内先进的锂电负极材料供应商，公司的主要生产运营基地是福建翔丰华，正在大力建设四川翔丰华。目前，公司实际控制人是周鹏伟、钟英浩（一致行动人）。
股权结构图公司基本的产品包括天然石墨和人造石墨两大类，天然石墨包括DT-1、DT-2等，人造石墨产品型号包括X6、X8等，其中天然石墨DT-1供货LG化学，人造石墨X6应用于比亚迪全系列纯电动汽车。
”）成立于2011年，专注研发、生产和销售锂离子动力电池负极材料及电解液，主营产品有人造石墨、天然石墨、增碳剂等，下设五家控股子公司：湛江市聚鑫新能源、东岛（雷州）锂电材料、贵州东岛、云南东岛、江西东岛。目前，公司的实际控制人是吴其修。值得一提的是，成立于2006年的广东东岛全资子公司聚鑫新能源是球形天然石墨前驱体的发明者，其研发的球形石墨自动生产线，与传统工艺相比，耗能降低了50%，产能提高了30%，使天然石墨的生产所带来的成本获得了极大的下降，并且公司还牵头制定了《球形石墨》的国家标准。
”）成立于2018年，前身是成立于2000年的槐阳碳素有限公司，位于石家庄市元氏县槐西工业区，主营电极石墨化和增碳剂加工，至今已有20余年发展史。2012年，河北坤天
”）成立于2010年，是专门干锂离子电池负极材料一体化生产的高新技术企业，主营石墨类制品，目前，公司控制股权的人是青岛新泰和（实控人：苏红报）。
”）成立于2017年，前身是成立于2004年的深圳金润公司，为成会明院士领导的中科院金属所中试平台转化而来，已具有18年的锂电材料技术积淀。从2019年到2022年，金汇能负极产能已快速扩产至13万吨。目前，公司旗下拥有深圳金润、四川金泰能、雅安金汇能、重庆金汇能、四川金亚能等全资子公司。
”）成立于2002年，2018年被国民技术以13.36亿元收购公司70%股权，是一家专门干锂离子电池负极材料研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司始终致力于人造石墨负极材料的研究与应用，在石墨整形和造孔以及改性方面具有多项核心技术，先后开发的多款负极材料应用于电动汽车领域。
人造石墨基于优异的循环性能和较低的膨胀特性，奠定了其负极材料霸主地位，深圳贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸前三地位难以撼动，分别代表了天然石墨和人造石墨的顶尖水平。然而，人造石墨需要超高温进行石墨化，其50%以上成本来源于石墨化工艺，电价占比高达25%，因此，大部分石墨化产能均分布在电价较便宜的内蒙古、四川、山西、青海等地，此外，石墨化炉的结构改造和工艺升级也是未来持续降低人造石墨成本的重要方向之一。
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