愚人节刚过，易烊千玺被推上了热搜榜。4月2日凌晨，有认证大V在社交平台发布长文，控诉易烊千玺的“两宗罪”：“易烊千玺作为公众人物，你的父亲2015年欠钱不还被告上法庭，你拿着巨额高薪还曾在2019年欠税百万，让人失望”“更不能容忍的是本人疑似因明星身份享受特权，网传中考分数455双D未过高中录取线，不在学校特长生公示名单，却入读划线A的市重点名校...”一时间，网络上一片哗然。“第一宗罪”：欠税按照该大V爆料，X公司在2019年因为拖欠税款被有关部门列入了“黑”名单。而这家公司易烊千玺和父亲各自占股50%。“第二宗罪”：明星特权该大V爆料，易烊千玺中考仅455分，却在2015年以没有过线的成绩考入重点“湖南师大附中梅溪湖中学”。为了“证明”自己的说法，该博主还晒出了一段查询中考成绩的视频，其中显示易烊千玺总分为455分，而历史和思想品德都是D。在网友们的争论声中，校方火速辟谣：“当时我们刚建校一年，在招生方面拥有比较宽泛的自主性，易烊千玺是以艺术特长生的身份录取进校的。”校方的辟谣说明了两个点：1、易烊千玺以艺术特长生身份入学，符合入学规则；2、学校招生有比较宽泛的自主性，符合规定。在该校“2015年高中特长生入围名单”中没有查到易烊千玺的名字之后，网友们对于校方的“宽泛自主性”进行了“炮轰”：“想让谁进就谁进”“这自主性就很灵性，敢问为何可以不公示艺术特招生就入学了”“不收外地学生，收易烊千玺”“特权进校变‘宽泛自主性’”“欠税”“明星特权”，这些词，原本任意一条都足以让明星头疼不已，但这些却同时出现在了易烊千玺身上。如果爆料属实的话，那么易烊千玺的星途也将会受到影响。陈年往事被拿出来发酵放大，而网友们之所以对这件事有这么大的反应。除了粉丝之间的“较量”外，还有一个重要的点，就是这件事背后的影响。毕竟，在娱乐圈中，这种事情早有前车之鉴。在2019年的一场直播中，演员翟天临的一句“知网是什么东西”引发了全民关注。要知道，翟天临一直有着“学霸”的人设，本人也是北京大学管理学院的博士研究生。但对于人们熟知的“知网”却熟视无睹，让人们不得不怀疑翟天临的学霸身份及其论文的真实性。于是，在事件发酵之后不久，北京电影学院成立了专项调查组，翟天临被调查有学术不端的行为，而北京大学也撤销了翟天临博士学位。而翟天临也从娱乐圈炙手可热的演员，一路狂跌，事业垫底。当然，这还不算完。因为翟天临事件，各大院校严查学术之风，最直观的体现就是毕业论文查重率变得严苛，而且很多院校还加入了盲审环节。在这其中，衍生出一个新词“天临元年”。自2019年“天临元年”之后，每年的毕业季各大院校的学子都痛苦不已，除了论文难“过”之外，查重费也是一涨再涨。在翟天临的社交平台也是骂声不断：“因为你，论文查重率要求到了病态的地步，论文里实验仪器型号都标红，写个化学式也标红，这你不出来磕个头说不过去吧...”“大哥，你睡了吗？今天论文查重又没过”对于网络上得骂声，翟天临也没有沉默，而是选择了回应：“我知道写论文的过程挺难的，如果骂我能帮助大家缓解论文季的压力，那我觉得被骂也是一件有意义的事。”“希望大家文明宣泄，宣泄完了加把劲儿，加油！保过（保佑过）”还记得，翟天临曾面对镜头说的那句：“等我什么时候我穿着博士的毕业服照相的时候，我会上热搜，我再让所有人看看，谁牛”如今再看这句话，满满的讽刺。借用网络上的那句话“没有人年年恨翟天临，但年年都有人恨翟天临”。一切，晚矣。相比于翟天临的“口误”，娱乐圈中还有一位演员的经历，那就要属于“自爆”的范畴了。2020年5月，演员仝卓在直播中和网友“分享”起了自己的经历：自己为了能上心仪的大学，通过“特殊手段”，将自己的往届身份改成了应届生身份。这件事情同样也引发了全民关注。最终，2020年6月，在有关部门的调查之后，15名弄虚作假为仝卓伪造应届生身份、办理手续的人员分别受到了严肃处理。仝卓也被取消了高考成绩。而仝卓之后的一系列“操作”，颇有一种“破罐子破摔”的韵味。仝卓先是“手撕”了自己的伙伴郑云龙，而后就自己高考成绩被取消而起诉了招生考试管理中心，要求恢复高考成绩。其中仝卓的那句“并不是我高考舞弊，是部分人员对我的高考进行了舞弊”彻底刷新了网友们对仝卓的认知。我错了，但我没有完全错？这是什么理。翟天临和仝卓全都“输”给了“直播”。在此之前，他们何尝不被看作娱乐圈的新星。同样，在此次事件中的易烊千玺，近些年来不断突破自己，从最初的“流量小生”完美过度成为了“演技实力派”，还多次被金鸡奖提名。可以说易烊千玺是未来影坛中一朵含苞欲放的花朵，起点较翟天临和仝卓更高。在易烊千玺事件没有被证实之前，一切猜想都没有意义。但反过来想，为什么有关他们的事情，不管有没有被证实，都有这么大的影响？这是因为，他们无一例外都是娱乐圈中堪比顶流的存在，在他们背后，有着成百万、上千万的粉丝群体。他们的一举一动也影响着这些人的观念和思想。这，就是公众人物的力量。这，也是我们怕他们犯错的原因。仅此而已。
谁能想到2022年的首对意难平居然是秘密关系里的横山和“我”。
几年前玩这个游戏时就是对横山最有好感，当时出到了第三部，前两天突然想起来发现已经出了第四部，于是连着之前的一起玩了一遍。这个文字类乙游更像是个海王/海后模 拟 器，玩家同时与10几位可攻略对象发信息提升好感度，结束时好感达到最高就可解锁与各角色的HE结局。攻略对象也是五花八门，上至40多岁的大叔下至大学生，公司里的上级同期后辈，居酒屋的老板与打杂小哥，学生时代的学弟，以及一位正式确立关系的男友等等，玩完之后可成功练就端水大师的本领。不过选项基本没什么难度，就选最捧对方最不带攻击性的那个选项就对了[二哈]
说回角色，其实我最喜欢横山并不只是因为颜值（虽然他的立绘确实很帅），而是我觉得他是所有攻略对象里对女主用情最深的。拿其他攻略对象来说，上司找我不是聊工作就是聊他离异家事，怪趣味大叔拉着他儿子和我进行三人约会，正牌男友忙于工作天天放我鸽子，舞蹈老师和我的话题就离不开跳舞，公司后辈以及居酒屋小哥都太奶狗了完全就拿我当知心姐姐，跟这些人聊天完全没有半点恋爱的感觉[汗]尤其我最想吐槽的就是那个学生时代的学弟明，简直比我还渣，邀请我去他家玩结果因为另一个他认识的美女临时去了他家居然要我直接打道回府，一起去国外旅游在外面玩上头就把我忘得一干二净，跟我之间的话题除了棒球就是棒球，从来没把关注点放在我身上过一直自顾自聊自己想聊的，要不是出于强迫症想集齐全部HE结局我真不屑攻略他[微笑]
与横山关系的展开看似是这些人里最离谱的（同期的同事因为一次酒后4 1 9对我产生了莫名的责任感，然后由这份责任感发展成了愈演愈烈的喜欢），但其实我还蛮喜欢这种戏剧性展开的。第二部他要被调到其他城市工作，表面上说了一堆对未来很焦虑的话其实就是想说舍不得我，无脑地直接在短信里向我求婚，被我拒绝后买了真的钻戒送给我要我以朋友身份保管。第三部回到我所在的城市出差，因为想见我借着喝多了耍赖皮不去住酒店住自己家非要住我家，说梦话时都在对我表白，第二天临走前突然壁咚强吻。第四部为了继续陪在我身边违心地要求做回朋友，大老远跑来找我还在那么冷的户外等很久，那句“目不转睛的视线”和“笑容苦涩”的形容真是瞬间让我心疼，明明抱有真诚又强烈的喜欢却不得不克制自我情感的关系也太虐了。
打完所有角色的HE结局后我发现除了横山以外与其他人的结局都很甜，有一起吃饭的，一起去看球赛的，一起去赏雪的，一起去参加祭典的等等总之基本都是约会结局而且“我”也没有明确拒绝过这些人。可是为什么从我的视角看对我感情最真的横山反而获得的是最虐的结局啊？？“我”既然都这么渣了那也不差横山这一个吧为什么非要拒绝他[泪]不过转念一想既然只对他区别对待肯定说明对他有特殊感情，和别人能若无其事地约会是因为知道自己不会陷进去，明确拒绝横山是因为怕自己感情失控，这么想的话突然觉得磕到了，横山才是真爱[嘻嘻]
在WB随便搜了下意外发现好像很多人都不怎么喜欢横山[允悲]一部分人是介意他总是自说自话动不动就擅自来“我”家，但其实这点并不让我讨厌反而觉得很可爱，因为隐藏在他这种任性举动之下的是对“我”深深的在意，不知道如何表达只能一次次借着耍酒疯来获得与“我”见面的机会。另一部分人是说他没责任感，这点我不知道是咋看出来的是不是没继续玩后面的啊…虽然他的人设初期是那种有点轻浮平时喜欢吐槽“我”的类型，但是后面送戒指那个情节不是足以说明他对“我”的态度是认真的嘛。前面在短信里直接求婚看似是不经大脑，但其实也是因为真的喜欢“我”才会突然提出这个要求吧。
也不知道是不是自己的BE美学爱好作祟导致我又一次被意难平的关系吸引，但就横山本人来说性格确实是我喜欢的类型，既没有过于老成也没有过于奶狗，该强势的时候强势该孩子气的时候孩子气，看似轻浮实际非常专一，对待感情有些笨拙的可爱。与他的故事线也是所有角色里唯一令我产生心动感的，其他人给我的感觉就是机械打卡一般的攻略，但在他的故事里我既可以很好地代入自身的情感也可以与他共情，会对未来的走向产生期待有那种真切的恋爱感。整个游戏里他一直在对我道歉与耍酒疯这两种状态间不断循环，但却营造出了一种两人剪不断理还乱想要靠近对方却又不得不保持距离的暧昧氛围与令人心痛的纠结感，这种甜中带虐的戏码看来永远都是我的菜。
几年前玩这个游戏时就是对横山最有好感，当时出到了第三部，前两天突然想起来发现已经出了第四部，于是连着之前的一起玩了一遍。这个文字类乙游更像是个海王/海后模 拟 器，玩家同时与10几位可攻略对象发信息提升好感度，结束时好感达到最高就可解锁与各角色的HE结局。攻略对象也是五花八门，上至40多岁的大叔下至大学生，公司里的上级同期后辈，居酒屋的老板与打杂小哥，学生时代的学弟，以及一位正式确立关系的男友等等，玩完之后可成功练就端水大师的本领。不过选项基本没什么难度，就选最捧对方最不带攻击性的那个选项就对了[二哈]
说回角色，其实我最喜欢横山并不只是因为颜值（虽然他的立绘确实很帅），而是我觉得他是所有攻略对象里对女主用情最深的。拿其他攻略对象来说，上司找我不是聊工作就是聊他离异家事，怪趣味大叔拉着他儿子和我进行三人约会，正牌男友忙于工作天天放我鸽子，舞蹈老师和我的话题就离不开跳舞，公司后辈以及居酒屋小哥都太奶狗了完全就拿我当知心姐姐，跟这些人聊天完全没有半点恋爱的感觉[汗]尤其我最想吐槽的就是那个学生时代的学弟明，简直比我还渣，邀请我去他家玩结果因为另一个他认识的美女临时去了他家居然要我直接打道回府，一起去国外旅游在外面玩上头就把我忘得一干二净，跟我之间的话题除了棒球就是棒球，从来没把关注点放在我身上过一直自顾自聊自己想聊的，要不是出于强迫症想集齐全部HE结局我真不屑攻略他[微笑]
与横山关系的展开看似是这些人里最离谱的（同期的同事因为一次酒后4 1 9对我产生了莫名的责任感，然后由这份责任感发展成了愈演愈烈的喜欢），但其实我还蛮喜欢这种戏剧性展开的。第二部他要被调到其他城市工作，表面上说了一堆对未来很焦虑的话其实就是想说舍不得我，无脑地直接在短信里向我求婚，被我拒绝后买了真的钻戒送给我要我以朋友身份保管。第三部回到我所在的城市出差，因为想见我借着喝多了耍赖皮不去住酒店住自己家非要住我家，说梦话时都在对我表白，第二天临走前突然壁咚强吻。第四部为了继续陪在我身边违心地要求做回朋友，大老远跑来找我还在那么冷的户外等很久，那句“目不转睛的视线”和“笑容苦涩”的形容真是瞬间让我心疼，明明抱有真诚又强烈的喜欢却不得不克制自我情感的关系也太虐了。
打完所有角色的HE结局后我发现除了横山以外与其他人的结局都很甜，有一起吃饭的，一起去看球赛的，一起去赏雪的，一起去参加祭典的等等总之基本都是约会结局而且“我”也没有明确拒绝过这些人。可是为什么从我的视角看对我感情最真的横山反而获得的是最虐的结局啊？？“我”既然都这么渣了那也不差横山这一个吧为什么非要拒绝他[泪]不过转念一想既然只对他区别对待肯定说明对他有特殊感情，和别人能若无其事地约会是因为知道自己不会陷进去，明确拒绝横山是因为怕自己感情失控，这么想的话突然觉得磕到了，横山才是真爱[嘻嘻]
在WB随便搜了下意外发现好像很多人都不怎么喜欢横山[允悲]一部分人是介意他总是自说自话动不动就擅自来“我”家，但其实这点并不让我讨厌反而觉得很可爱，因为隐藏在他这种任性举动之下的是对“我”深深的在意，不知道如何表达只能一次次借着耍酒疯来获得与“我”见面的机会。另一部分人是说他没责任感，这点我不知道是咋看出来的是不是没继续玩后面的啊…虽然他的人设初期是那种有点轻浮平时喜欢吐槽“我”的类型，但是后面送戒指那个情节不是足以说明他对“我”的态度是认真的嘛。前面在短信里直接求婚看似是不经大脑，但其实也是因为真的喜欢“我”才会突然提出这个要求吧。
也不知道是不是自己的BE美学爱好作祟导致我又一次被意难平的关系吸引，但就横山本人来说性格确实是我喜欢的类型，既没有过于老成也没有过于奶狗，该强势的时候强势该孩子气的时候孩子气，看似轻浮实际非常专一，对待感情有些笨拙的可爱。与他的故事线也是所有角色里唯一令我产生心动感的，其他人给我的感觉就是机械打卡一般的攻略，但在他的故事里我既可以很好地代入自身的情感也可以与他共情，会对未来的走向产生期待有那种真切的恋爱感。整个游戏里他一直在对我道歉与耍酒疯这两种状态间不断循环，但却营造出了一种两人剪不断理还乱想要靠近对方却又不得不保持距离的暧昧氛围与令人心痛的纠结感，这种甜中带虐的戏码看来永远都是我的菜。
负极突破主基调：研制更高比容低成本的材料
负极的格局相比正极的格局更加清晰，传统的石墨负极仍然是主流的应用产品。但是更高比 容负极的开发对于未来先进电池体系的推进仍然是有必要的，硅基负极、金属锂负极是研发 的热点。总体来说，负极的开发方向是低成本、高比容。
我们认为，碳材料无论是当下还是未来，仍然是重要的负极基体，在实现更高比容负极的过 渡阶段，碳材料的加入不仅能够起到提升导电性的作用，也是重要的承载物质。在中期的产 业应用上，硅基负极则具备较大的推广可能性，特斯拉的硅碳负极已经实现商用，但并非完 全的硅负极，为将硅的性能更完全的释放，仍然需要通过材料改性等手段持续开发；长期来 看，金属锂负极因高比容低电位而具有应用潜力，但是在动力领域所面临的困难需要较长时 间来解决，如锂枝晶带来的安全风险等，因此金属锂负极可能中短期在无人机等细分领域进 行推广商用，在渐进式的演进前提下，在车用动力领域预计还需 5-10 年的产业化过程。
负极当下格局：碳基是商用主流，钛酸锂因高安全应用于细分领域
负极是储锂的主体，其中碳材料是负极商业化应用中的首选与主流。锂二次电池负极材料在 充放电过程中实现锂离子的脱嵌，选用时遵循比容高、电势低、循环性能好、兼容性强、稳 定性好与价格低廉等原则。理论上，金属锂因低电势和高比容是理想的负极，但活性锂与锂 枝晶等带来的安全问题阻碍其发展。碳材料因价格低廉、为层状晶体带来较高比容量（LiC6 理论比容为 372mAh/g）、循环性及安全性好，取代金属锂作负极，推动锂二次电池商业化。
碳基材料种类繁多，当下负极材料中人造石墨和天然石墨是主流产品。若按照结构划分锂离 子电池碳材料，包括石墨、非石墨与掺杂型碳，石墨类又可分为天然石墨、人工石墨、中间 相碳微球等。天然石墨成本低、技术成熟度高，但首效较低、倍率性能较差，主要用于消费 类电池。人造石墨则一般采用致密的石油焦或针状焦作前驱体制成，避免天然石墨的表面缺 陷，首次效率与倍率性能提升，因此在动力领域份额不断扩大。据 GGII，2020 年中国锂电 池负极材料出货量 36.5 万吨，同比稳健增长，其中人造石墨占比 84%，份额逐年提升。
石墨类产品应用中存在缺陷，通过改性来提高产品性能。如天然石墨存在表面缺陷多、各向 异性容易析锂等问题：（1）针对其表面缺陷多、电解液耐受性差的问题，采用表面活性剂、 包覆等方式进行改性，提高部分性能；（2）针对其强烈各向异性的问题，工业生产中常采用 机械处理的手段对颗粒形貌进行球形化整形，处理后粒径 D50 范围 15~20μm，首效和循环 性能明显改善。人造石墨因各向异性导致倍率性能、低温性能差，充电易析锂的问题，其改 性不同于天然石墨，一般通过颗粒结构重组降低石墨晶粒取向度。
具备某方面突出性能优势的负极材料如钛酸锂，可满足特定需求，适合在部分细分领域应用。嵌锂碳材料因本身理化性质具有以下缺陷：（1）形成 SEI 膜，循环过程中造成 Li+损耗与碳 材料结构的破坏；（2）析出锂枝晶，增加安全隐患。在公共交通领域电动化进程中对安全性 的诉求落实到负极材料，需要负极电位稍正于碳、更加安全可靠。尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12） 因具备突出的安全性能优势，在公共交通领域有一定应用：
“零应变材料”，结构稳定。在循环过程中，锂离子逐渐嵌入，最终形成深蓝色的岩盐相 Li7Ti5O12，晶胞参数由 0.836nm 变为 0.837nm，体积变化小于 0.2%，“零应变”下材料 结构稳定，循环性好；
嵌锂电位高，不易引起锂枝晶。钛酸锂嵌锂电位为 1.55V，高于锂离子的还原电位，因 此不易产生锂枝晶，提升安全性；
不生成 SEI 膜，再次提高安全性。因高于电解液的分解电压而不会生成 SEI 膜，没有 SEI 膜被破坏脱落的隐患；
循环过程中锂离子扩散系数也高于碳负极体系，因此是具备高循环优安全的负极材料。
钛酸锂劣势明显，克容量低、倍率性能差、成本高等问题限制更大范围的使用。（1）材料理 论克容量 175mAh/g，电压平台较低，因此比能量较低；（2）导电性能差，导致其在大电流 放电条件下极化严重，容量衰减快，倍率性能差；（3）吸湿性强，导致高温产气严重，高温 循环性能差；（4）材料制备工艺复杂，成本高，电芯成本是相同能量 LFP 电池的 3 倍以上。
钛酸锂改性方法多样，但往往无法保持综合性能，有待更深入开发。（1）改善材料形貌尺寸， 如颗粒纳米化、球化、多孔化等，缩短锂离子进出路径，提高比容量，但易造成与电解液的反应而形成 SEI 膜；（2）金属掺杂后的改性材料导电性提高，但循环稳定性可能会降低；（3） 表面改性如碳包覆技术，可以提高电子电导率，但包覆后锂离子会在脱嵌过程中受到一定阻 碍。综合看，寻找合适的离子、适当的掺杂比例、改性技术的结合是未来工作的重点。
现有负极比容已接近上限，高比容潜力负极中硅基优势显著
高比能诉求下，现有商用负极难以满足需求，需要以更高比容的材料替代。（1）市场上的高 端石墨比容可达 360-365mAh/g，已接近理论上限，而钛酸锂等本身理论比容较小，因此均 难以满足更高比能的需求。（2）商业化负极尤其是碳负极材料，因嵌锂电位低，在循环过程 中可能会形成锂枝晶而引起电池短路。需针对问题开发更高比容的新型负极材料。
在众多可选的新型负极材料中，硅基材料是较具开发潜力的类型。高比容非碳负极包括锡基、 硅基、氧化物、过渡金属氮化物以及金属锂负极等。比较理化性质，硅基具备应用优势：（1） 按照理论比容排序，硅基负极可达 4200mAh/g，而其他负极大部分在 900mAh/g 左右；（2） Si 的嵌锂电位高于碳，析锂风险小；（3）Si 与普遍应用的电解液反应活性低，嵌锂过程中不 会引起溶剂分子与 Li+共嵌入的问题；（4）Si 是地壳中第二丰富元素，价格低廉。
硅基负极的规模应用需解决体积效应等关键问题：（1）巨大的体积变化带来材料的粉化与电 极的破坏。硅与锂的合金化反应使硅发生 1-3 倍的体积膨胀，材料产生裂纹直至粉化，带来 容量的快速衰减，较大的应力下影响结构稳定性，安全风险提高；（2）体积的变化使 SE I 膜 出现破裂与生成的交替，消耗活性物质与电解液，导致电池的内阻增加和容量的迅速衰减；（3）硅的导电性差，在高倍率下不利于电池容量的有效释放。
针对硅基负极的改性研究集中在解决体积效应、维持 SEI 膜稳定和提高首效三个方面。优化的方向包括：（1）硅源的改性研究。即通过制备纳米硅、多孔硅或合金硅的方式改善电化学 性能，但同时也会面临工艺的复杂性等问题；（2）制备复合材料。如制备结构稳定的硅碳负 极，提高导电性，增强机械强度。在开发过程中，碳源选择和结构设计是造成性能差异的关 键；（3）制备氧化亚硅（SiOx）材料。作为石墨与硅的折中方案（比容 1500mAh/g 左右）， 材料体积膨胀大大减小，循环性能提升，但首效较低也限制在全电池中的应用。
硅基负极产业化持续铺开，“硅基时代”临近
硅基负极研发集中度高，中国、日本、美国和韩国为主要申请国。统计 2000-2019 年 6 月与 锂离子电池硅基负极相关的专利数量，共计 28131 件，其中中国、日本、美国、韩国分列前 4 位。但日本、韩国和美国注重海外专利布局，中国申请人主要在国内进行专利布局。
日本申请人具有一定优势，中国申请数量大，但仍需进一步发展。统计前 100 名国际申请人 的国别，日本共有 35 家，且不同排名阶段的数量都占据绝对优势，主要有松下、索尼、日立 等。韩国则主要由三星和 LG 化学申请。中美分别有 23 家和 18 家申请人进入前 100 名。在 中国国内专利申请排名前 20 的申请人中，国外申请人依然占据较大比重，尤其是日本。中 国的企业中，比亚迪、贝特瑞、ATL 和万向集团进入前 20 名。
硅基负极产业化持续铺开，推动电池产品性能提升。特斯拉已将硅碳负极应用于 Model 3， 在人造石墨中加入 10%的硅，负极容量提升至 550mAh/g，单体能量密度达 300Wh/kg；日 本 GS 汤浅公司的硅基负极已成功应用在三菱汽车上。中国方面，宁德时代、国轩高科、万 向集团、比亚迪等正在加紧硅负极体系的研发和试生产。负极企业贝特瑞已实现硅碳负极量 产并为松下配套部分材料，杉杉股份、江西紫宸等具备小量试产能力。CATL 的高镍三元+硅 碳负极电芯比能达到 304Wh/kg，力神的 NCA+硅碳负极电芯也已达到 303Wh/kg。
产业化进程中，材料成本和生产工艺是两大制约因素。尽管硅基负极材料的性能在持续提高， 但在优化材料性能之外，还要考虑到制约产业化的其他因素：（1）材料成本：各家工艺差别较大，产品尚未达到标准化，导致价格较高。此外制备过程中常用到纳米硅粉，其生产对设 备要求高、能耗大，因此增加成本；（2）生产工艺：制备工艺较为复杂，有待成熟，并且所 匹配的主辅材对负极性能发挥影响大，相应的工艺也需要进行优化改善。
广汽应用新型硅负极材料，推动续航再上台阶。2020 年 7 月 28 日，广汽集团宣布采用新型 硅负极材料的方形硬壳电芯比能达到 275Wh/kg，将使电动车续航突破 1000km。2021 年 4 月 9 日的广汽科技日再次强调长续航技术将于 2021 年量产，采用海绵硅负极片电池技术使 电芯比能超过 280Wh/kg（未来提升至 315Wh/kg），同时解决硅材料膨胀问题。这将是全球 首次将新型硅负极材料应用到大型动力电池电芯产品，使硅材料的动力领域实用化更进一步。
来源：DT新材料新材料智库
负极的格局相比正极的格局更加清晰，传统的石墨负极仍然是主流的应用产品。但是更高比 容负极的开发对于未来先进电池体系的推进仍然是有必要的，硅基负极、金属锂负极是研发 的热点。总体来说，负极的开发方向是低成本、高比容。
我们认为，碳材料无论是当下还是未来，仍然是重要的负极基体，在实现更高比容负极的过 渡阶段，碳材料的加入不仅能够起到提升导电性的作用，也是重要的承载物质。在中期的产 业应用上，硅基负极则具备较大的推广可能性，特斯拉的硅碳负极已经实现商用，但并非完 全的硅负极，为将硅的性能更完全的释放，仍然需要通过材料改性等手段持续开发；长期来 看，金属锂负极因高比容低电位而具有应用潜力，但是在动力领域所面临的困难需要较长时 间来解决，如锂枝晶带来的安全风险等，因此金属锂负极可能中短期在无人机等细分领域进 行推广商用，在渐进式的演进前提下，在车用动力领域预计还需 5-10 年的产业化过程。
负极当下格局：碳基是商用主流，钛酸锂因高安全应用于细分领域
负极是储锂的主体，其中碳材料是负极商业化应用中的首选与主流。锂二次电池负极材料在 充放电过程中实现锂离子的脱嵌，选用时遵循比容高、电势低、循环性能好、兼容性强、稳 定性好与价格低廉等原则。理论上，金属锂因低电势和高比容是理想的负极，但活性锂与锂 枝晶等带来的安全问题阻碍其发展。碳材料因价格低廉、为层状晶体带来较高比容量（LiC6 理论比容为 372mAh/g）、循环性及安全性好，取代金属锂作负极，推动锂二次电池商业化。
碳基材料种类繁多，当下负极材料中人造石墨和天然石墨是主流产品。若按照结构划分锂离 子电池碳材料，包括石墨、非石墨与掺杂型碳，石墨类又可分为天然石墨、人工石墨、中间 相碳微球等。天然石墨成本低、技术成熟度高，但首效较低、倍率性能较差，主要用于消费 类电池。人造石墨则一般采用致密的石油焦或针状焦作前驱体制成，避免天然石墨的表面缺 陷，首次效率与倍率性能提升，因此在动力领域份额不断扩大。据 GGII，2020 年中国锂电 池负极材料出货量 36.5 万吨，同比稳健增长，其中人造石墨占比 84%，份额逐年提升。
石墨类产品应用中存在缺陷，通过改性来提高产品性能。如天然石墨存在表面缺陷多、各向 异性容易析锂等问题：（1）针对其表面缺陷多、电解液耐受性差的问题，采用表面活性剂、 包覆等方式进行改性，提高部分性能；（2）针对其强烈各向异性的问题，工业生产中常采用 机械处理的手段对颗粒形貌进行球形化整形，处理后粒径 D50 范围 15~20μm，首效和循环 性能明显改善。人造石墨因各向异性导致倍率性能、低温性能差，充电易析锂的问题，其改 性不同于天然石墨，一般通过颗粒结构重组降低石墨晶粒取向度。
具备某方面突出性能优势的负极材料如钛酸锂，可满足特定需求，适合在部分细分领域应用。嵌锂碳材料因本身理化性质具有以下缺陷：（1）形成 SEI 膜，循环过程中造成 Li+损耗与碳 材料结构的破坏；（2）析出锂枝晶，增加安全隐患。在公共交通领域电动化进程中对安全性 的诉求落实到负极材料，需要负极电位稍正于碳、更加安全可靠。尖晶石型钛酸锂（Li4Ti5O12） 因具备突出的安全性能优势，在公共交通领域有一定应用：
“零应变材料”，结构稳定。在循环过程中，锂离子逐渐嵌入，最终形成深蓝色的岩盐相 Li7Ti5O12，晶胞参数由 0.836nm 变为 0.837nm，体积变化小于 0.2%，“零应变”下材料 结构稳定，循环性好；
嵌锂电位高，不易引起锂枝晶。钛酸锂嵌锂电位为 1.55V，高于锂离子的还原电位，因 此不易产生锂枝晶，提升安全性；
不生成 SEI 膜，再次提高安全性。因高于电解液的分解电压而不会生成 SEI 膜，没有 SEI 膜被破坏脱落的隐患；
循环过程中锂离子扩散系数也高于碳负极体系，因此是具备高循环优安全的负极材料。
钛酸锂劣势明显，克容量低、倍率性能差、成本高等问题限制更大范围的使用。（1）材料理 论克容量 175mAh/g，电压平台较低，因此比能量较低；（2）导电性能差，导致其在大电流 放电条件下极化严重，容量衰减快，倍率性能差；（3）吸湿性强，导致高温产气严重，高温 循环性能差；（4）材料制备工艺复杂，成本高，电芯成本是相同能量 LFP 电池的 3 倍以上。
钛酸锂改性方法多样，但往往无法保持综合性能，有待更深入开发。（1）改善材料形貌尺寸， 如颗粒纳米化、球化、多孔化等，缩短锂离子进出路径，提高比容量，但易造成与电解液的反应而形成 SEI 膜；（2）金属掺杂后的改性材料导电性提高，但循环稳定性可能会降低；（3） 表面改性如碳包覆技术，可以提高电子电导率，但包覆后锂离子会在脱嵌过程中受到一定阻 碍。综合看，寻找合适的离子、适当的掺杂比例、改性技术的结合是未来工作的重点。
现有负极比容已接近上限，高比容潜力负极中硅基优势显著
高比能诉求下，现有商用负极难以满足需求，需要以更高比容的材料替代。（1）市场上的高 端石墨比容可达 360-365mAh/g，已接近理论上限，而钛酸锂等本身理论比容较小，因此均 难以满足更高比能的需求。（2）商业化负极尤其是碳负极材料，因嵌锂电位低，在循环过程 中可能会形成锂枝晶而引起电池短路。需针对问题开发更高比容的新型负极材料。
在众多可选的新型负极材料中，硅基材料是较具开发潜力的类型。高比容非碳负极包括锡基、 硅基、氧化物、过渡金属氮化物以及金属锂负极等。比较理化性质，硅基具备应用优势：（1） 按照理论比容排序，硅基负极可达 4200mAh/g，而其他负极大部分在 900mAh/g 左右；（2） Si 的嵌锂电位高于碳，析锂风险小；（3）Si 与普遍应用的电解液反应活性低，嵌锂过程中不 会引起溶剂分子与 Li+共嵌入的问题；（4）Si 是地壳中第二丰富元素，价格低廉。
硅基负极的规模应用需解决体积效应等关键问题：（1）巨大的体积变化带来材料的粉化与电 极的破坏。硅与锂的合金化反应使硅发生 1-3 倍的体积膨胀，材料产生裂纹直至粉化，带来 容量的快速衰减，较大的应力下影响结构稳定性，安全风险提高；（2）体积的变化使 SE I 膜 出现破裂与生成的交替，消耗活性物质与电解液，导致电池的内阻增加和容量的迅速衰减；（3）硅的导电性差，在高倍率下不利于电池容量的有效释放。
针对硅基负极的改性研究集中在解决体积效应、维持 SEI 膜稳定和提高首效三个方面。优化的方向包括：（1）硅源的改性研究。即通过制备纳米硅、多孔硅或合金硅的方式改善电化学 性能，但同时也会面临工艺的复杂性等问题；（2）制备复合材料。如制备结构稳定的硅碳负 极，提高导电性，增强机械强度。在开发过程中，碳源选择和结构设计是造成性能差异的关 键；（3）制备氧化亚硅（SiOx）材料。作为石墨与硅的折中方案（比容 1500mAh/g 左右）， 材料体积膨胀大大减小，循环性能提升，但首效较低也限制在全电池中的应用。
硅基负极产业化持续铺开，“硅基时代”临近
硅基负极研发集中度高，中国、日本、美国和韩国为主要申请国。统计 2000-2019 年 6 月与 锂离子电池硅基负极相关的专利数量，共计 28131 件，其中中国、日本、美国、韩国分列前 4 位。但日本、韩国和美国注重海外专利布局，中国申请人主要在国内进行专利布局。
日本申请人具有一定优势，中国申请数量大，但仍需进一步发展。统计前 100 名国际申请人 的国别，日本共有 35 家，且不同排名阶段的数量都占据绝对优势，主要有松下、索尼、日立 等。韩国则主要由三星和 LG 化学申请。中美分别有 23 家和 18 家申请人进入前 100 名。在 中国国内专利申请排名前 20 的申请人中，国外申请人依然占据较大比重，尤其是日本。中 国的企业中，比亚迪、贝特瑞、ATL 和万向集团进入前 20 名。
硅基负极产业化持续铺开，推动电池产品性能提升。特斯拉已将硅碳负极应用于 Model 3， 在人造石墨中加入 10%的硅，负极容量提升至 550mAh/g，单体能量密度达 300Wh/kg；日 本 GS 汤浅公司的硅基负极已成功应用在三菱汽车上。中国方面，宁德时代、国轩高科、万 向集团、比亚迪等正在加紧硅负极体系的研发和试生产。负极企业贝特瑞已实现硅碳负极量 产并为松下配套部分材料，杉杉股份、江西紫宸等具备小量试产能力。CATL 的高镍三元+硅 碳负极电芯比能达到 304Wh/kg，力神的 NCA+硅碳负极电芯也已达到 303Wh/kg。
产业化进程中，材料成本和生产工艺是两大制约因素。尽管硅基负极材料的性能在持续提高， 但在优化材料性能之外，还要考虑到制约产业化的其他因素：（1）材料成本：各家工艺差别较大，产品尚未达到标准化，导致价格较高。此外制备过程中常用到纳米硅粉，其生产对设 备要求高、能耗大，因此增加成本；（2）生产工艺：制备工艺较为复杂，有待成熟，并且所 匹配的主辅材对负极性能发挥影响大，相应的工艺也需要进行优化改善。
广汽应用新型硅负极材料，推动续航再上台阶。2020 年 7 月 28 日，广汽集团宣布采用新型 硅负极材料的方形硬壳电芯比能达到 275Wh/kg，将使电动车续航突破 1000km。2021 年 4 月 9 日的广汽科技日再次强调长续航技术将于 2021 年量产，采用海绵硅负极片电池技术使 电芯比能超过 280Wh/kg（未来提升至 315Wh/kg），同时解决硅材料膨胀问题。这将是全球 首次将新型硅负极材料应用到大型动力电池电芯产品，使硅材料的动力领域实用化更进一步。
来源：DT新材料新材料智库
✋热门推荐