简单估算，一辆日产Leaf EV需要的锂电池（24kWh）相当于4,400多部苹果iPhone5手机的锂电池（3.8V/1,434mAh，约合5.45Wh），即使一辆配备2.4kWh锂电池的混合动力车（HEV）也需要440部iPhone5锂电池。因此，电动汽车（EV）和混合动力车等动力锂电池市场对那些领先的负极材料企业非常具有吸引力，特别是当小电池负极材料技术含金量越来越低，而动力锂电池负极材料尚存技术门槛的情况下，就更加如此。
现阶段动力锂电池负极材料技术开发主要集中在石墨（暂以人造石墨为主）、硬碳、软碳、钛酸锂、合金类负极材料方面。其中，硬碳（Hard Carbon）是指石墨化碳，是高分子聚合物的热分解，具有很高的可逆比容量，一般为500～700mAh。硬碳结构稳定且充放电循环寿命长，且碳锂电位能够高于0.2V，安全性能更好。硬碳的结晶分散，锂离子容易进出，便于增加电池的输出功率，但缺点是存储的锂离子的量较少，因此容量会变小。
结合硬碳材料的特点来看，它相对更适合于重视输出功率的混合动力车（HEV）用动力锂电池的制造。从真锂研究所掌握的资料来看，目前已有不少HEV动力锂电池企业在采用硬碳作为负极材料。如本田（Honda）推出的思域HEV，由Blue Energy（本田与GS汤浅合资组建的HEV锂电池企业）提供的动力锂电池采用的正负极材料分别是NCM三元材料和硬碳材料。日产风雅HEV锂电池采用的也是硬碳负极材料。这些动力锂电池的单位重量输出密度均高达3,550～4,000W/kg，比原来镍氢电池（Ni-MH）的约1,200W/kg提高到了3倍以上。这里我们就简单介绍一下相关企业硬碳负极材料产品的开发情况和量产情况。
图1. 硬碳材料的优劣势及改进思路（图片来自贝特瑞的一篇PPT报告）（真锂研究，1月7日）
日本吴羽化工于2011年12月14日宣布，已与可乐丽（Kuraray）就共同开展锂离子充电电池负极材料业务达成协议。吴羽将和可乐丽旗下的可乐丽化学合资成立采用植物原料的硬碳“Bio Carbotoron”制造子公司，在2013年构筑起年产1,000吨的生产体制。此次共同开展业务，是由可乐丽向吴羽提起的。
据介绍，可乐丽拥有利用植物原料制造活性炭的技术，同时还在推进研发可用于锂离子充电电池的硬碳。不过，由于在电池材料方面缺乏经验，而且即使投产也没有针对电池厂商的销售网络，因此可乐丽在2011年初主动向已经开展硬碳业务的吴羽“抛出了合作的橄榄枝”。另一方面，虽然吴羽已经面向锂离子充电电池负极材料开展了以石油为原料的沥青类硬碳“Carbotoron P”业务（由吴羽化工与伊藤忠商事合资组建的负极材料企业KBMJ具体运作，KBMJ成立于2011年06月），但一直没有涉足以植物为原料的硬碳业务。该公司期望采用植物原料后，“能够提供低成本产品，以及与以石油为原料的硬碳具有不同特性的产品”。吴羽化工希望今后在动力锂电池负极材料市场上获得20%的份额。
图2. 日本住友电木开发出的硬碳负极材料产品（图片来自技术在线）（真锂研究，1月7日）
Bio Carbotoron的生产工厂将在可乐丽化学位于日本冈山县备前市的生产基地内投资15～20亿日元建设。计划在2015年之前引进具备3,000吨年产能的生产设备，确立可年产4,000吨Bio Carbotoron的体制。原料“有望采用压榨棕榈油后剩下的油棕榈渣”（可乐丽化学代表董事社长岩胁伸夫）。吴羽目前在福岛县磐城市构筑了年产1,000吨Carbotoron P的生产设备，这里也计划在2015年之前扩充至年产4,000吨。因此，“2015年可以供应最多年产8,000吨的锂离子电池用硬碳”（KBMJ代表董事社长中谷秀雄）。
表1：杉杉科技硬碳材料产品相关指标参数
| 指标 | 典型值 | |
| 杉杉硬碳 | 国外样品 | |
| 粒径D50 | 10.9 μm | 10.8 μm |
| 真密度 | 1.71 g/cm3 | 1.54 g/cm3 |
| 振实密度 | 1.09 g/cm3 | 0.93 g/cm3 |
| 比表面积 | 3.7 m2/g | 3.7 m2/g |
| 灰分 | 0.14% | 0.02% |
| 首次放电容量 | 270.5 mAh/g | 273.2 mAh/g |
| 首次库伦效率 | 80.3% | 79.6% |
| SEM图 | ||
数据来源：杉杉科技2011年公开的数据。真锂研究，1月7日整理。
技术在线2012年01月31日报道，日本住友电木开发出了用于高输出用途锂离子充电电池负极的硬碳材料（见图2）。该硬碳属于耐热性和阻燃性都很高的苯酚树脂类材料，已经被HEV动力锂电池厂商所采用，将从2012年春季开始在住友电木的子公司秋田住友电木量产。住友电木此次开发的硬碳的晶粒特点是：粒径为数μm，结晶间距离约为4埃（4×10-10m），大于石墨的约3.4埃。凝固后作为负极使用时，便于锂离子进出，在-20℃的低温环境下与石墨相比可将单元电阻降低20～30%。之前，我们并没有听说住友电木在开发负极材料市场，这是一个野心勃勃的新进者。
中国的杉杉科技等企业也在积极开发用于HEV的硬碳负极材料产品并有所成就。据杉杉科技介绍，其硬碳材料产品（HCP）采用优选的沥青原料，与添加剂混合进行交联处理等工序，前驱体经高温炭化制得具有难石墨化性的硬碳材料。反应机理是：对多组分的沥青芳烃混合物进行交联处理，低分子的芳烃在热化学反应条件下，连接成高分子的稠环聚合体，进一步碳化促进了细孔发达，得到碳平面网格结构的硬碳材料。杉杉科技称其硬碳材料产品所表现出的技术水平与国外某领先企业相比，不落下风，具体见表1。
（附注：本文节选自真锂研究2013年1月《锂电信息动态与分析》产业研究月度报告，中国电池网（www.itdcw.com）在编写过程中给予了支持）
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