1、锂电池负极材料：锂金属负极解析
负极材料直接影响电池容量、首效、循环等性能。负极材料系先由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合 制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧，再经干燥、滚压形成。负极材料作为锂电池不可或缺的重要组成部分， 直接影响锂电池的容量、首次效率、循环等主要性能，在动力电池成本中占比一般不超过 15%。
不同于传统石墨“脱锂-嵌锂”机制，锂金属负极主要通过“沉积-溶解”机制储能。根据工作原理，可将锂 二次电池负极材料分为脱/嵌型负极、转换型负极、合金型负极及锂金属负极。脱/嵌型负极是指锂离子 可在结构中发生可逆的嵌入和脱出的材料，如石墨等；转换型负极是指空间结构中不能提供锂离子脱/ 嵌位置，但可同锂发生转化反应的材料，如 MnO2、CuO 等；合金型负极是指能和锂发生合金化反应的 金属及其合金、中间相化合物及复合物，包括硅等轻金属；锂金属负极是指直接以锂金属单质作为负极， 锂离子在锂金属表面进行电沉积/溶解。 具体工作原理： 充电过程（锂沉积）：外部电源施加电压，正极材料（如过渡金属氧化物）发生氧化反应，释放锂离子 （Li⁺）。Li⁺通过电解质迁移至负极表面，同时电子（e⁻）经外电路流向负极。 反应式：Li⁺+e⁻→Li（锂离子在负极表面得电子还原为金属锂原子，沉积形成锂层）。 放电过程（锂溶解）：锂金属负极中的锂原子失去电子，被氧化为 Li⁺进入电解质，电子经外电路流向 正极供电。 反应式：Li→Li⁺+e⁻（锂原子溶解为离子）。
2、突破限制，锂金属负极优势明显
锂金属兼具高比容量+低电极电势，有望成为下一代高比能量电池体系中最具潜力的负极材料。负极材 料直接影响锂离子电池的电池容量、循环、倍率（快充）、安全性等性能。锂金属负极对比传统负极具 备的优势：（1）金属锂负极可以提供超高的理论比容量。锂金属具有高理论比容量（3860mAh/g）和 低电极电势（−3.04V vs SHE(standard hydrogen electrode)）等特点将锂金属负极匹配过渡金属氧化物 正极(LMO)构成锂金属电池时，其比能量可以提升到约 440Wh/kg。在锂硫(Li-S)和锂氧(Li-O2)电池体 系中，其比能量可以进一步分别达到~650 和~950Wh/kg。高理论比容量给了锂金属负极更宽广的应用 前景。（2）金属锂负极具备极低的理论氧化还原电位（−3.04V vs. 标准氢电极）。可以保证在采用相 同正极材料的情况下所组装的电池具备更高的工作电压，最终提升电池的能量密度（能量密度=容量×电 压）；（3）金属锂负极拥有较高的压实密度和金属延展性。可以进一步降低所组装电池的体积能量密 度，这为全固态锂电池的开发提供了前提条件。
3、下一代固态电池催生锂金属负极发展
梳理负极材料的发展趋势： （1）1999-2017 年：本土负极企业抓取全球化机遇。上世纪 90 年代，日本索尼公司研发出首款商用 锂电池，初代锂电池负极的石油焦受限于结构及比容量问题而被中间相炭微球（MCMB）材料取代进行 广泛应用，负极材料行业由日本完全垄断。1999 年杉杉股份寻求新能源转型与鞍山热能研究院合作实现 MCMB 大规模量产，本土负极材料企业开始发力。3C 电池趋势下，开发性能更优的石墨材料以淘汰成 本高且容量较差的 MCMB 材料成为产业主要趋势。2000 年贝特瑞突破天然磷片石墨化技术使得天然石 墨开始国产化，2005 年杉杉股份成功研发出人造石墨负极材料 FSN-1，2012 年江西紫宸成立并与 ATL 达成密切合作，逐步实现高端化突破。1999-2017 年期间，锂电下游应用场景侧重点不断变化，本土企 业贝特瑞、杉杉股份等逐步成长为全球负极龙头，中国负极产量全球占比持续提升。
（2）2018-2021 年：一体化模式跑马圈地。2018 年供给侧改革以来，石墨化成为负极材料行业竞争 差异化的关键，委外加工模式逐步转向一体化模式以增强成本与产品优势。在供给短缺叠加原材料上涨 的背景下，石墨化一体化布局可有效保证供应链的安全，提高成本掌控力。贝特瑞、杉杉股份、璞泰来 分别通过合资、自建、收购的方式实现石墨化上游一体化。凯金能源、尚太科技基于自身石墨化优势率 先建立成本领先性，且向下游延伸成为宁德时代等头部电池厂核心供应商，中科电气介于技术导向与成 本导向两类之间。
（3）2022-2025 年：大宗化时代格局进一步集中。大宗化时代意味着化工企业可以依靠纵向一体化 能力、横向循环优势参与到锂电材料的竞争中，原有的锂电材料龙头需要通过整合上游资源，联合化工 企业等方式强化竞争壁垒，同时大宗化时代对企业在供应链管理和技术创新降本方面提出了更高的要求。 当前 TWh 时代对材料企业的供应链与副产品回收能力要求明显提升，持续性壁垒的形成需要兼具精细 与大宗化工能力。负极材料历经全球化、一体化演进，已步入百万吨级大宗品阶段，供应链能力面临严 峻考验，上游焦类（特别是低硫焦）供应瓶颈日益凸显。主流企业（如贝特瑞、杉杉、中科电气）纷纷 锁定针状焦、石油焦资源以保障供应。面对低硫焦持续紧张及头部电池厂商（如宁德时代）的示范效应， 研发中硫焦混配技术以降低低硫焦依赖渐成趋势。由此，负极行业的竞争焦点已从石墨化工艺效率，纵 深延伸至对关键焦类原料的战略掌控与优化利用能力。
（4）2025 年开始：工艺突破驱动硅基负极产业化提速，2027 年固态电池有望催生更高性能金属锂 负极新需求，远期看新技术全面扩散或带来格局重塑。硅基负极理论比容量（4200mAh/g）远高于传 统石墨负极（372mAh/g），有望大幅提升锂离子电池能量密度，而球磨法向 CVD 硅碳工艺迭代大幅提 升硅基负极产业化能力，新晋企业如天目先导、兰溪致德 CVD 硅碳进展领先。2025 年 3C 领域旗舰机 型电池容量迈向 7000mAh，头部企业竞相布局硅基负极机型，产品应用层面有望逐步呈现由高端旗舰 机型向中端机型渗透趋势。随着电池固态体系的推进，原材料体系将重新洗牌。其中负极环节为除电解 质环节外变化最大的环节。在固态体系下使用锂金属负极更安全，锂金属负极应用的一大阻力是锂单质 易燃易爆，同时熔点较低，在液态体系下存在一定应用困难，而在固态电池体系下有望充分发挥优势， 将成为下一代固态电池首选负极材料。
固态电池作为下一代电池技术的核心方向，凭借其高能量密度（理论超 400Wh/kg）、高安全性及优异 的低温性能，正引领产业变革。当前技术路线以硫化物、氧化物和聚合物电解质为主。产业化进程加速， 半固态电池已实现装车，并计划于 2025-2027 年大规模量产；全固态电池则在政策与巨额资金支持下， 由宁德时代、三星 SDI 等头部企业主导，预计 2028 年前后实现上车应用。尽管面临界面阻抗、成本控 制及工艺成熟度等挑战，但其在消费电子、动力电池及低空经济等领域的广阔市场前景，正驱动着从材 料、设备到电池厂商的整个产业链协同发展，共同推动储能技术向更高能量密度与安全性的未来迈进。
据 2025 年 2 月欧阳明高院发言，当前固态电池主流技术路线为硫化物体系，主要材料技术迭代在正、 负极环节，锚定 2030 年高能量密度目标，硫化物体系下锂电池正、负极材料技术迭代路径清晰： 2025-2027 年：石墨/低硅负极+高镍正极体系。目标能量密度 200~300Wh/kg，循环寿命 2000cyc， 具备 3C 快充倍率，材料体系以三元高镍正极、低硅/石墨负极体系为主，重点聚焦长寿命及高倍率开发 方向； 2027-2030 年：高硅负极+高镍正极。目标能量密度 400Wh/kg，循环寿命 1500cyc，正极仍以三元 高镍材料体系为主，重点聚焦高比容硅碳负极技术迭代； 2030 年后：复合锂负极+高比容正极。目标能量密度 500Wh/kg，循环寿命 1000cyc，适配第三代全 固态电池升级，重点聚焦锂金属负极迭代，逐步向复合电解质（主体电解质+补充电解质）、高电压高 比容正极（高镍、富锂锰基、硫等）升级。
1、锂负极面临的问题
锂金属负极存在的问题是：（1）锂的无限体积膨胀；锂金属不同于石墨，硅等嵌入型或合金类负极， 它是一种无基体转化型负极，石墨和硅的体积膨胀分别是 10%和 400%，而锂负极的体积膨胀是无限的， 导致沉积锂的形貌结构呈现多孔疏松的状态。（2）死锂的产生；锂的无限体积膨胀和枝晶均会造成锂 表面结构多孔疏松，经过多次充放电循环后，表面不稳定的锂会逐渐粉化并脱落下来从而失去电活性， 从而产生大量死锂。（3）SEI 破裂和副反应增加；锂枝晶的生长和死锂的产生会导致锂表面 SEI 破裂 和重构，不断的重构 SEI 需要消耗额外的电解液，造成副反应增加。（4）极化电压增大；锂枝晶和死 锂导致锂金属表面多孔疏松，SEI 的比表面积和厚度均会随之增大，从而使 Li+的扩散路径增加，并且 死锂会导致表面阻抗增加，这些因素都会造成锂金属电池在多次循环后的极化电压显著增加。（5）电 池短路；锂枝晶的不断生长会造成其对隔膜的应力增加，最终会刺穿隔膜导致电池短路，从而引发电池 热失控等安全问题。
2、锂金属负极的改性方法
（1）三维结构化负极设计
传统锂金属负极是平面或者其他二维结构，在多次锂沉积和剥离过程中体积会有巨大变化，使锂金属负 极的结构发生明显变化。为了解决此问题，将三维骨架作为金属锂的“宿主”以缓解其在循环过程中的体 积膨胀。在充电过程中，三维骨架内部的空间可以用于存储锂沉积以缓解体积膨胀和抑制锂枝晶的垂直 生长。同时，在放电过程中，存储在三维骨架内部的锂开始剥离溶解，而三维骨架则保持稳定以避免发生结构坍塌。在三维骨架引入锂的方式包括熔融灌注和电化学沉积两种方式。然而，三维骨架的引入会 在一定程度上降低负极材料的比容量，因此三维骨架在复合锂负极中的占比是非常重要的。 碳基基底材料：在锂金属电池基底材料中，碳基材料有优异的导电特性、可调控的结构特性及稳定的化 学性质。目前针对不同孔隙结构和形貌特征的碳材料展开了系统性的研究，其中，电化学手段构建石墨 烯/碳纳米管（CNT）的符合界面成为主流。例如，有研究人员在三维碳纳米管（CNT）表面构筑 Al2O3 人工 SEI 膜，开发出新型锂金属沉积电极。该体系通过优化碳源类型和添加剂配比显著提升了电 化学性能，其孔隙结构与高比表面积（300~400m2g-1）展现出的优势，不仅有效促进锂离子的均匀成 核，更实现了对锂枝晶生长的空间约束。实验表明，该复合电极在 80 次沉积/剥离循环后仍保持 92.4% 的库伦效率，相较于铜箔电极具有更高的库伦效率。
金属基宿主材料：金属基三维多孔结构凭借其优异导电性和对锂的亲和性，是调控锂沉积行为的理想平 台。其核心优势在于能有效降低局部电流密度，引导锂离子均匀分布，从而抑制枝晶生长并缓解体积膨 胀。例如，有研究团队构建的 3D-Cu 三维集流体，利用铜纳米纤维网络提供了丰富的活性位点，增大 了比表面积，并诱导锂优先在其上部沉积，有效缓解了体积变化带来的应力。垂直微通道多孔铜集流体 则更具创新性，其定向纳米通道能对锂沉积进行“空间限域”，防止其横向扩展和异常聚集。实验证明， 采用该设计的全电池在 100 次循环后容量保持率高达 90%，显著优于传统平面集流体的 80%，展现出 卓越的循环稳定性。
亲锂元素掺杂：从组分设计入手，通过在复合锂负极中掺杂亲锂性元素或添加亲锂涂层，是提升其性能 的有效途径。这类元素（如 Ag、Au、Mg、Al 或 N、P、F、O 等）能与锂反应生成 Li₃N、LiF 等化合 物，这些化合物可作为优异的成核位点，显著降低锂的成核能垒。其结果是诱导锂金属均匀成核与沉积， 从而有效抑制锂枝晶的生成，最终大幅延长复合锂负极的循环寿命。
（2）金属锂基合金化设计
构建富锂合金也是优化锂金属负极的一种主要策略。其核心机理在于，富锂合金晶粒与锂离子结合能高、 费米能级低，可作为均匀的亲锂位点引导锂均相沉积。这不仅显著改善了电池的充放电动力学，使其适 应快充高功率场景，还能有效抑制锂枝晶、提升安全性。此外，锂合金负极具备广泛的体系适应性。主 要通过高温熔融、高能球磨、机械合金化及化学合成等方法制备。根据合金元素作为合金负极的理论比 容量、平台电压、理论能量密度、理论成本、年产量、延展性和合金化机制，Al、In、Sn 和 Sb 被确认 为最具希望的合金元素，其能量密度相比于石墨负极提高了约 50%，并且还能提供超高的合金化效率。
（3）电解质体系优化
1）原位电解液工程是一种简单且高效的 SEI 优化手段。液态电池中，减少 SEI 形成并提高锂的沉积/ 剥离效率是提升性能的关键。锂金属负极暴露在电解液环境中，锂金属负极会自发与溶剂反应并形成以 有机物为主的 SEI，这种自然生成的 SEI 往往表现出较低的界面能和 Li+扩散能力，并且也没有足够的 机械强度以避免在循环过程中不断发生的裂解。因此，通过优化电解液组分以实现具备高界面能、高锂 离子扩散能力和高机械强度的理想 SEI 是可行的。通过原位电解液工程可以极大地提升金属锂负极的循 环稳定性、提升库伦效率以及抑制锂枝晶生长，最终实现高性能锂金属二次电池。此外，原位电解液工 程通常情况下不需要增加额外的生产工艺和设备，这种简单且高效的改性手段非常易于实际的商业化应 用。
采用电解液添加剂提升性能：不同的电解液添加剂对于锂金属电池电化学性能的提升原理各不相同，含 氟有机添加剂改善锂金属电池电化学性能的主要原理是提高 SEI 中无机成分 LiF 的含量和帮助 SEI 提高 物理机械弹性。由于 LiF 具备低电子电导性、高杨氏模量、优异的电化学稳定性以及最大的 LUMO 与 HOMO 能带带隙，LiF 被视为 SEI 的理想无机组分。在已报道的众多含氟有机添加剂中，FEC 已被证明 是稳定锂金属负极的最有效的电解液添加剂之一，其 LUMO 能级低于多数的电解液溶剂且可增加 SEI 中 LiF 组分的有效含量。有研究表明，FEC 添加剂可优化氟化环状碳酸酯的溶剂化数（FEC:DFEC>临 界比），这抑制了 FEMC 单独组分溶剂化的锂配合物的分解所导致的。
“局部高浓度电解液”的改性策略：当前，商业化的电解液浓度被优化控制在 1M（molL−1）左右。具体 地说，锂盐对电解液体系中的锂离子输运至关重要，并且锂离子电导率随着锂盐浓度的增加而增大。同 时，高浓度的电解液可以有效避免锂金属负极表面由于浓差极化所造成的锂离子含量降低和分布不均匀。 然而，过高的锂盐浓度不仅提高了电解液粘度导致锂离子迁移阻抗上升，而且还会在一定程度上提高了 电解液的生产成本。鉴于高浓度电解液所面临的困境，相关研究人员进一步提出了“局部高浓度电解液” 的改性策略以实现稳定金属锂负极和高效锂/电解液界面。该策略通过在高浓度电解液中引入溶剂稀释 剂来实现局部高浓度电解液，这样不仅能够保留高浓度盐-溶剂簇的局部配位环境，同时也有效降低了 局部高浓度电解液的总锂盐浓度。 电解液的锂盐通常包括六氟磷酸锂（LiPF6）、六氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、二负草 酸硼酸锂（LiDFOB）以及双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）及其衍生物等。然而，在局部高浓度电解 液中，锂盐需要对溶剂具备高溶解度和离解常数以避免相分离而对稀释剂的溶解度需要很小或没有溶解 度。传统的锂盐无法满足这些要求，而锂酰亚胺盐被视为理想的选择（如双三氟甲磺酰亚胺锂（LiFSI） 和双氟磺酰亚胺锂（LiTFSI））。同时，在局部高浓度电解液中，所采用的稀释剂也应该具备较低的黏 度和足够的稳定性，如双（2,2,2-三氟乙基）醚（BTFE）和 1,1,2,2-四氟乙基 2,2,3,3-四氟丙基醚（TTE） 等。
电解液体系优化：除了使用电解液添加剂和局部高浓度电解液之外，对电解液体系包括锂盐和溶剂进行 筛选和调控也是一种有效的性能提升策略。虽然锂盐在金属锂电池电解液中只提供锂离子的传导作用， 但是不同的锂盐对 Li+的电沉积/剥离行为的影响也不尽相同。目前，金属锂电池常用的电解液锂盐主要 包括碳酸酯基电解液的 LiPF6 和醚基电解液的 LiTFSI。相比于 LiPF6，LiTFSI 具备更高的锂离子电导 率且衍生的 SEI 稳定性更好，但是成本过高以在高电压下易侵蚀铝箔导致其无法直接应用于高电压锂金 属电池。研究人员提出了一种 LiPF6-LiNO3 锂双盐电解液体系，其中将 0.5M 的 LiNO3/四甘醇二甲醚 （TEGDME）溶液引入到商业化的 1.0MLiPF6，碳酸乙烯酯（EC）/碳酸二甲酯（DMC）（V:V=1:1） 电解液。与其他的醚基溶剂相比，TEGDME 具备较高的溶解度以及更好的氧化稳定性而被选用为 LiNO3 的溶剂。由于 NO3−高度参与 Li+溶剂化结构，LiNO3 在 SEI 成膜过程中占据主导地位并直接抑 制了 LiPF6 的分解，最终实现了稳定的 SEI 且无锂枝晶生长的稳定金属锂负极。
有机溶剂对锂盐的溶解性和电解质的离子传导有重要作用，进一步影响了循环稳定性、可逆容量以及电 池的安全性等因素。目前，金属锂电池常用的电解液溶剂主要包括碳酸酯基溶剂（如 EC、碳酸二乙酯 （DEC）、DMC 等）和醚基溶剂（如二氧戊烷（DOL）和乙二醇二甲醚（DME））。有机溶剂决定了 SEI 膜的化学/物理特性，通过调控和优化锂金属电池电解液溶剂可以有效提升 SEI 的稳定性进而提高 锂金属电池的电化学稳定性。
2）引入固态电解质。利用固态电解质代替传统电解液是目前公认的解决锂枝晶问题最具前景的策略。 对于与锂金属搭配的固态电池，通常要求固体电解质满足以下条件：高的离子电导率，1×10-3S/cm 以 上，以及低的电子电导率，1×10-9S/cm 以下，保证电化学反应的稳定性，避免电池极化或短路问题； 宽的电化学窗口，对锂金属具有良好的化学稳定性，同时抗氧化能力强，并更好地匹配高电压正极材料； 高的离子迁移数，尽可能达到；良好的热稳定性，便于在不同温度下使用；高的机械强度，同时具有一 定韧性，方便加工；低综合利用成本，利于大规模量产并用于电池制造；从生产到使用中绿色无污染， 对环境友好。
（4）人工 SEI 膜构建
由于锂枝晶的刚性较差，在金属锂负极表面构建人工 SEI 层被认为是一种稳定金属锂/电解液界面的有 效手段。人工 SEI 层通常需要拥有高锂离子导电率、高电子电阻率以及高机械强度以充分抑制锂枝晶的 生成和垂直渗透。通常人工 SEI 膜可分为原位构筑和非原位构筑两种。 原位构筑 SEI 膜：原位人工 SEI 膜相较于天然形成的 SEI 膜，具有更厚、强度更高的优势，例如富集 LiF 的 SEI 膜，可以显著的增强锂电池的稳定循环表现。例如，有研究人员开发了锂金属与聚丙烯酸 （PAA）原位聚合的技术，构建了动态自适应的聚丙烯酸里（LiPAA）基 SEI 膜，该聚合物界面层展现 出极高的断裂伸长率和弹性模量。
非原位构筑人工 SEI 膜：尽管原位生成 SEI 可以为负极提供一定的保护，但是原位生成的条件和组分 相当复杂，并且过程较为不可控，当前工作对微观层面的 SEI 膜形成还有待研究。非原位构筑 SEI 膜的 方法更加可控，目前主流的制备技术包括磁控溅射和 ALD 等技术。 构建高性能人工 SEI 膜的核心在于保障锂离子的快速、均匀传输，因此需要采用高离子导率的材料。 LiF、Li₃N 和 Li₃PO₄等离子导体是理想选择。其中，Li₃PO₄的作用是双重的，它既能作为致密隔离层 阻止电解液与锂金属的直接接触，又能通过其独特的电荷再分布能力均化界面电场，引导锂离子有序沉 积，从而提升循环稳定性。 此外，LiF 则因其晶体结构为锂离子提供了低能垒的扩散通道，且能形成高表面能的致密层，从而具备 卓越的离子传导能力，可以通过采用磁控溅射技术在锂金属表面构筑 LiF 基人工 SEI 膜。研究表明，通 过磁控溅射技术构筑的 LiF 保护层，能有效引导锂金属定向沉积，使电池在长循环中保持高容量和优异 的库伦效率。
1、挤压、轧制：成熟的工业化生产工艺
锂金属提取：金属锂与环境中的其他成分具有高度反应性，因此在自然界中从未以游离态存在。为此， 必须从锂化合物中提取锂元素。工业上通常先从盐湖卤水或者锂辉石矿石中提取碳酸锂或者氯化锂，然 后采用电解法生产出金属锂锭。获得金属锂锭后，需经挤压成型为薄膜、轧制减薄，并进行钝化处理以 便后续加工工序，同时避免储存过程中的氧化风险。 通过挤压工序形成锂金属带材：挤压是一种广泛应用于工业的金属成型工艺，该工艺将圆形坯料置于腔 室中，并通过不对称模具施加作用力。在金属锂的挤压加工中，作用力由液压驱动的冲杆施加，该工艺 被称为静液挤压。采用流体介质可避免冲杆或容器与金属锂坯料直接接触。由于高静水压力导致的塑性 变形，坯料与腔室间的摩擦得以消除，加压流体由此在坯料与模具间起到润滑作用。 决定挤压压力的主要因素包括模具角度、横截面缩减率、挤压速度以及坯料温度/润滑条件。挤压制品 可呈现为棒材、杆材、带材或片材形式。所得带材厚度可薄至 250-400 微米，虽表面光洁度良好但厚度 均匀性较差。为改善这些局限性，可通过在模具基座上适配挤压模，将铸锭成型为薄片材。
通过轧制工序获得厚度约 20 微米的锂箔：根据最终电池的尺寸要求，需要对带材的各项尺寸进行灵活 调整，因此挤压后的产品必须接受外部压力处理。这一工艺又称冷轧，它不仅能实现高通量生产，还能 使挤压产品灵活适配不同电池型号的规格要求。锂金属的轧制工艺与传统电极的压光工艺存在显著差异， 因为金属锂具有无孔隙特性，且有时需要将厚度轧制至 10-20 微米的极薄尺寸。由于锂金属具有强粘附 性，且在轧制后获得无损伤薄膜难度较大，通过在锂金属或轧辊表面覆盖聚合物支撑层可有效改善加工 过程。目前该技术已实现商业化应用，可小批量生产 30-75 微米厚度的带材。另一种方案是使用轧制添 加剂作为润滑剂，既能精确控制薄膜所受张力，又可制得约 22 微米厚度且平整度较好的锂带。类似方 法已成功应用于连续生产 30 米长、15 厘米宽的锂卷。通过向熔融锂金属中添加吸气材料并经过滤分离， 在不使用润滑剂的情况下显著减少了产品缺陷。经过铸锭成型、挤压加工和薄膜轧制工序后，最终可获 得厚度约 20 微米的锂箔。
工业化锂金属薄膜生产工艺无法完全满足锂金属电池商业化的需求：尽管锂金属薄膜的工业化生产工艺 已发展多年，但现有商用产品在质量、长度、宽度及厚度方面仍无法满足锂金属电池商业化生产对成本 与性能的双重要求。例如，对于匹配商业正极，在设计 N/P 比为 1 左右的锂金属电池时，所需金属锂的 厚度约在 15～20μm，该厚度远小于常见商业金属锂箔的厚度，因此需要设计超薄（厚度为 15μm 左右） 的锂负极，来进行正负极面容量匹配，实现高能量的密度的锂金属电池。因此，若想成功实现基于锂金 属负极的“超越锂离子”电池技术商业化，就必须持续开发新型加工工艺。
2、气相沉积技术：新型工艺创新技术
（1）电子束真空蒸镀
电子束真空蒸镀（EB-PVD）技术基于电子束作用原理：在超高真空环境中，受热至产生热电子发射的 钨丝会释放出电子束。该电子束经高动能加速后，通过磁场导向聚焦于通常放置于坩埚内的材料靶材。 当电子束轰击靶材时，电子能量迅速转化为热能，导致靶材熔化或升华，从而使材料气化并沉积至基材 表面形成涂层。 EB-PVD 技术的突出优势包括：镀层杂质含量极低、沉积速率高、靶材喷射材料定向性好、材料利用率 高，且适用于高熔点金属与介电材料。此外，该技术还可与离子辅助源兼容。EB-PVD 广泛应用于光学 镀层（如高纯度薄膜和导电玻璃）领域，同时因其镀层与基体间卓越的结合力，在航空航天行业的耐磨 涂层与热障涂层、切削工具行业的硬质涂层等领域具有重要工业应用前景。然而，目前极少有研究将 EB-PVD 作为蒸发金 EB-PVD 技术的突出优势包括：镀层杂质含量极低、沉积速率高、靶材喷射材料定 向性好、材料利用率高，且适用于高熔点金属与介电材料。此外，该技术还可与离子辅助源兼容。EBPVD 广泛应用于光学镀层（如高纯度薄膜和导电玻璃）领域，同时因其镀层与基体间卓越的结合力，在 航空航天行业的耐磨涂层与热障涂层、切削工具行业的硬质涂层等领域具有重要工业应用前景。然而， 目前极少有研究将 EB-PVD 作为蒸发金属锂以制备固态电池负极的有效手段，现有工作主要集中于深化 对固-固（电解质/锂）界面机理的理解。因此，EB-PVD 技术仍需进一步证明其作为锂金属负极制备适 用工艺的可行性。
（2）脉冲激光沉积
脉冲激光沉积（PLD）技术通过一个或一系列高能激光脉冲使材料蒸发。待沉积的靶材放置在不锈钢腔 室内的旋转支架上，沉积前需在腔室内建立超高真空环境。在 PLD 过程中，会发生一系列复杂的物理 反应：激光辐射与固态靶材相互作用，使其转化为气相并形成由原子、分子和离子组成的高能等离子体 羽辉并最终在基板表面凝结形成薄膜。通过精确控制真空度、载气环境、基板温度与靶基距等参数，可 实现从单晶到非晶等多种薄膜结构的可控生长，并能精确复现复杂材料的化学计量比。 在能源领域，PLD 技术对全固态微电池研发具有重要价值，既可逐层构建完整电池结构，又能通过修饰 集流体表面稳定锂金属负极。研究表明 PLD 制备的锂薄膜能有效抑制枝晶生长，但因锂的高活性需在 严格隔绝水氧的环境中操作，加之设备成本高与沉积面积受限，制约了其广泛应用。目前除芬兰公司 Pulsedeon 实现产业化应用外，该技术在锂金属制备领域仍属探索阶段。 虽然 PLD 并非制备锂薄膜的最适宜技术，但通过优化集流体表面处理，它仍可在锂金属电池未来发展 中占据重要地位，特别是在开发下一代无负极锂金属电池领域展现潜力。
（3）溅射沉积
溅射沉积是一种利用辉光放电产生氩离子轰击靶材，使其原子被溅射出来并沉积在基片上形成薄膜的工 艺。通过施加电场和磁场（磁控溅射）可以高效控制这一过程。该技术具有沉积速度快、薄膜均匀致密、 纯度高、重复性好且易于工业化等显著优点。 在电池制造领域，磁控溅射技术在制备薄膜电极、固态电解质、隔膜等关键组件中扮演了核心角色。然 而，对于金属锂这种重要材料的溅射研究却非常有限，仅有少数研究尝试沉积锂膜并分析其扩散行为和 稳定性。 尽管锂溅射原理本身是成熟的，但将其发展为制造锂金属负极的可行工具仍面临重大挑战。这主要源于 金属锂固有的物理化学特性（如低熔点、易钝化），导致传统锂靶材在溅射过程中容易出现熔化、与背 板粘附不良等问题。因此，开发新型锂靶材制造方法或改进溅射工艺已成为该领域迫切的需求。
（4）热蒸发镀
蒸发镀技术是一种典型的物理气相沉积方法，其核心原理是在高真空环境下，通过电阻加热、电子束轰 击等方式使镀膜材料蒸发气化，产生的蒸气原子或分子在真空腔体中直线运动，最终凝结在基片表面形 成致密、均匀的薄膜。通过调节蒸发温度，能够灵活控制所制备的锂离子薄膜厚度。这种物理减薄方法 不仅实现了快速、连续的生产，还具备了高精度的大规模生产能力。真空蒸镀技术提高了锂的利用率,降低了锂的使用成本，同时保障了负极的循环性能，极大地提升了电池的综合性能，为超薄锂负极的实际 应用提供了一种可行的策略。但热蒸发镀需要真空环境和较高的加热温度，并且在制备过程中，需要进 一步考虑其衬底的选择，因此为锂基负极的大规模实用化制备带来了一定的困难。
综上，物理气相沉积技术是沉积金属锂薄层的有效策略。在各类技术中，电子束蒸镀和溅射沉积尚未突 破实验室规模限制，脉冲激光沉积技术则因锂易污染特性面临操作难题。目前热蒸发镀被证明是最适合 制备金属锂薄膜的 PVD 技术，在未来锂金属电池发展中具有重要地位。当前热蒸发镀已用于薄膜微型 电池的锂负极制造，相关研发设备和中试生产线已实现商业化，加拿大 LiMetal 公司正在推进蒸发锂阳 极的商业化进程并已建成中试产线。
3、熔融法（液相法）：另一种极具前景的技术
熔融法基于锂相对较低的熔点，将锂熔融为液态后浸涂、喷涂或刮涂在其沉积在集流体上。具体工艺为： 将熔融状态下的锂金属均匀涂覆在导电支撑基材上，并使用压延机进行二次定型，这一过程不仅提高了 锂与基材的结合强度，还能改善厚度均匀性，利用带有防粘涂层的冷辊能将锂箔厚度控制在 10 至 50µm 之间，有效解决薄层特性和均匀性问题。锂的熔融加工不仅可以在系统层面实现高能量密度，而且还为 未来适应各种固态和液态电解质界面的后续原生表面工程提供机会。然而，其面临的最主要技术瓶颈是 熔融锂因其极高的表面能，对大多数基材（如碳骨架或固态电解质）表现出极差的润湿性，导致无法形 成均匀、稳定的涂层。 亲锂化处理是关键环节：为解决润湿性差的难题，亲锂化处理成为了该技术不可或缺的关键环节。研究 人员发展了多种策略，主要包括：化学方法，如在基材表面构建锡、硅等亲锂涂层，或进行元素掺杂； 以及物理方法，如调控基材的表面粗糙度和表面能。一个成功的范例是通过在三维多孔碳骨架上沉积硅 涂层，显著改善了润湿性，从而利用熔融灌注技术制备出具有高容量和优异循环稳定性的复合锂负极， 有效抑制了循环过程中的体积变化。 尽管在实验室层面取得了显著进展，熔融法在迈向大规模产业化时仍存在严峻挑战。熔融锂的高化学活 性要求整个生产过程必须在严格无氧无水的环境中进行，大幅增加了设备和运营成本。同时，金属锂固 有的低机械强度使得生产超薄、大宽幅的锂箔变得极其困难，在轧制等过程中易出现粘辊、断带等问题。 虽然通过制备复合负极结构在一定程度上克服了纯锂的缺陷，但如何平衡工艺成本、环境控制与产品性 能，仍是该技术未来实现商业化应用必须攻克的关键课题。
4、电化学沉积：兼具厚度可控性和工业化可行性
除前述锂金属负极制备方法外，电化学沉积工艺也可用于生产金属锂薄膜。电沉积技术起源较早，其原 理是通过外部电源在浸入电解液的两电极间施加电流，使金属离子在负极表面还原沉积成膜。实验室研 究通常采用三电极体系精确控制电位，而商业化生产则可采用米级大型电镀槽甚至卷对卷连续电镀系统。 与其他金属不同，锂金属电沉积薄膜尚未实现商品化，但该技术具有显著优势：既能避免传统热加工法 产生的高温与有毒气体，又可因低温工艺和廉价原料降低生产成本，还能突破挤压法的厚度下限并实现 更灵活的宽度调控。然而受锂金属特性限制，该工艺需在干房环境中进行且可能涉及危险电解质。
该技术的核心在于沉积形貌控制。研究表明，通过精准调控电解质成分（如采用醚类溶剂、高浓度电解 液、氟代添加剂等）和工艺参数（电流密度、电极间距等），可诱导锂形成柱状生长或规则球形沉积。 此外，痕量杂质（如 HF、H₂O）能通过形成 LiF 界面层显著改善沉积均匀性，但这种保护效应在长期 循环中会逐渐失效。
5、无负极方案：推进锂金属负极走向应用
无负极电池的负极集流体表面不预置任何活性材料，在首次充电时，锂离子从正极脱出，直接沉积在负 极集流体上形成锂金属负极；放电时再从集流体上脱离。 无负极锂金属电池因其高能量密度而备受关注，但实际应用受限于锂库存损失、正极降解和锂离子可逆 性差等问题。西北工业大学马越团队提出了一种集成 Li₂S@C 牺牲层的聚烯烃隔膜，通过在 Ah 级无负 极软包电池中补充定制的 Li⁺库存，并建立具有高电压耐受性（高达 4.5V）的含锂多硫化物的正极界面， 实现了多尺度界面稳定化这种预锂化方法展示了规模化潜力和通用适用性，可用于无负极/少负极锂金 属电池的界面化学稳定化。
自宁德时代发布自生成负极技术后，近期又独立完成的锂金属电池研究成果于 5 月 28 日发表在国际顶 级期刊《自然纳米技术》（即 Nature Nanotechnology）。研究解析了实际产品设计条件下的锂金属电 池失效机制，并提出创新电解液设计原则，以实现兼具高能量密度与长循环寿命的锂金属电池产品。 《自然纳米技术》作为《自然》五大子刊之一，是纳米材料科学领域影响力全球领先的顶级期刊。宁德 时代研究团队通过独创的动态追踪技术，量化电解质失效机制，首次揭示锂金属电池失效的核心消耗路 径——研究结果表明，电解液盐在循环中消耗量高达 71%，远超学界预期。基于此发现，团队引入低分 子量稀释剂优化电解液配方，实现循环寿命较前代产品翻倍至 483 次。同样的电解液设计逻辑，可进一 步支持电池能量密度突破 500Wh/kg，使电动航空规模化、超千公里续航电动汽车成为可能。
6、制备工艺对比：轧制法较为成熟，熔融法潜力较大
技术成熟度：从生产工艺的技术成熟度来看，挤压、轧制法＞气相沉积＞熔融法＞电化学沉积，其中挤 压、轧制法已经在多行业大规模应用，气相沉积法和熔融法处于规模化生产开发阶段，而电化学沉积法 仍然在实验室成功验证阶段。
工艺性能潜力：从工艺性能潜力来看，气相沉积法、熔融法＞挤压、轧制法＞电化学沉积法。
经济效率：从经济效率来看，熔融法＞挤压轧制法、电化学沉积法＞气相沉积法。
熔融法具备较大潜力：挤压、轧制法是已经工业化应用的金属锂负极制备方法，而熔融法的应用在锂金 属阳极生产领域具有潜力。通过综合考量工艺性能、经济性和质量潜力，熔融法加工工艺获得最高综合 评分，但其技术成熟度水平相对较低，需要进一步提升技术成熟度水平。
1、国内企业锂金属负极布局进展
目前，锂金属负极市场主要有锂企、负极厂商、箔材厂商三类玩家。锂企主导原材料优势，拥有全球领 先的锂资源布局，其核心竞争力在于高纯度、低成本、高安全的金属锂锭/箔的规模化制备能力，代表 性企业如赣锋锂业、天齐锂业、天铁科技，其中赣锋锂业和天铁科技在金属锂压延工艺上位居行业前列； 负极材料厂商凭借深厚的材料研发、涂层技术和电池应用理解，积极向更具前瞻性的锂金属负极领域拓 展，其优势在于对负极-电解液界面、复合负极结构（如预锂化、三维集流体复合、人工 SEI 层等）的 深刻理解和开发能力，代表性企业如璞泰来、贝特瑞、道氏技术；箔材厂深耕高性能铜箔集流，依托在超薄、高强、高延展性铜箔/其他金属箔材制造方面的深厚积累，将其精密箔材加工技术向锂金属沉积/ 复合集流体领域延伸，代表性企业如英联股份、中一科技等，有望成为锂金属负极制造中关键沉积工艺 和新型集流体的重要开发者和供应商。
（1）锂企业：赣锋锂业、天齐锂业、天铁科技等
赣锋锂业行成负极端硅碳、锂金属双路线布局。公司目前已实现 300mm 宽度的超宽幅超薄锂带量产， 铜锂复合带中锂箔厚度可达到 3 微米。其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极，开发的高比能电池 能量密度达到 420Wh/kg，循环寿命超过 700 次，并开发出能量密度达到 500Wh/kg 的样品，可通过 200℃热箱与针刺等严苛的安全测试。 天齐锂业与卫蓝新能源合作预锂化、金属锂制备。公司全资子公司天齐创锂与北京卫蓝新能源共同出资 设立了合资公司深圳固锂，专注于预锂化负极材料、金属锂负极及锂基合金（复合）负极材料、预锂化 试剂及相关制造设备等业务。目前，深圳固锂的预锂化实验室建设项目已竣工验收，并完成两套负极预 锂化设备工艺开发及中高量预锂化设备第一阶段带料调试工作，其全资子公司天齐卫蓝固锂新材料（湖 州）有限公司已掌握金属锂负极预锂化及金属锂负极制备的整套工艺与关键装备制造技术。 天铁科技与欣界能源合作压延法锂金属负极。公司在固态电池锂金属负极材料供应、研发、生产等方面 全方位开展战略合作，实现双方优势互补，拓宽双方合作领域、提高合作层面，实现合作共赢。根据协 议，双方将在固态锂金属负极材料产品供应、新材料研发、产线建设等方面展开深度合作。具体合作内 容包括：天铁科技根据欣界能源的需求提供 2 款电池级锂金属产品供其进行样品检测；在样品检测合格 且产品可满足需求的情况下，欣界能源在同等条件下优先向天铁科技采购金属锂负极材料产品，并在首 条≥450Wh/kg 固态 2GWh 量产线投产后，由天铁科技负责该条产线的金属锂材料供应，年采购量原则 上不低于 100 吨，采购期限不少于 5 年；双方还将共同研发电池级锂金属负极材料，整合优质资源，加 强协作，开展新型锂金属负极材料研发合作。
（2）负极厂：包括道氏技术、璞泰来、贝特瑞等
道氏技术合作电子科大布局液相法锂金属负极。公司与电子科技大学签署了《项目技术委托开发合同》， 委托电子科技大学进行超薄金属锂负极的研发，包括单面/双面锂覆铜超薄锂负极带材的开发和自支撑 超薄锂负极带材的开发，合作期限为 2024 年 12 月 2 日至 2027 年 12 月 1 日。项目将由电子科技大学李 晶泽教授负责实施。项目将通过利用高温熔融金属锂与金属集流体之间的相互作用，不仅改善二者之间 的浸润性，通过熔融液体流延的方法实现锂负极的超薄化制备，而且借助金属锂与金属集流体之间的原位合金化反应，将原位生成的合金微纳网络结构作为三维骨架，克服传统纯金属锂负极体积变化大，且 对锂的成核、生成缺乏约束的缺点，有效抑制锂枝晶生长，延长负极的循环寿命，大幅度提高其电化学 性能及安全稳定性，加速包括固态锂电池在内的锂二次电池的商业化进程。 璞泰来对锂金属负极材料持续研发，通过构建新型三维骨架结构来解决锂金属负极的枝晶、体积膨胀以 及负极/固态电解质的界面问题，与此同时，公司锂金属负极成型设备采用压延复合工艺，已完成设备 样机开发并交付使用。 贝特瑞布局锂碳复合材料。通过对碳材料基体的精细设计及微孔结构调控，再通过现金的复合工艺将金 属锂与碳材料复合，获得超高容量、低膨胀及长循环的锂碳复合材料。
（3）箔材厂：包括英联股份、中一科技等
英联股份布局蒸镀法锂金属负极，合作头部车企。公司在固态电池材料方面，依托蒸镀工艺的技术储备， 研发锂金属/复合集流体负极一体化材料，并与头部汽车公司开展相关的技术合作，公司将会持续开拓 复合集流体的应用场景。 中一科技布局锂-铜金属一体化复合负极材料。目前公司已有用于固态电池的锂-铜金属一体化复合负极 材料等相关技术储备，可以改善金属锂与铜箔之间的界面亲和性，从而提高锂金属电池的循环稳定性。 公司“一种锂-铜一体化复合负极材料及其制备方法和应用”的专利（公开号 CN120048853A，申请日期 为 2025 年 03 月）显示，本申请提供了一种锂-铜一体化复合负极材料及其制备方法和应用，属于电化 学储能技术领域，其中，包括依次层叠设置的铜箔、锂合金层和碳层，锂合金层包括锂金属和亲锂金属， 亲锂金属包括银、锌、锡、铝、镁中的至少一种，碳层由热还原处理后的碳材料制成。本申请通过在铜 箔表面涂覆锂合金层和碳层，能够增强金属锂与铜箔之间的结合程度，减少了锂负极与铜箔之间的界面 阻抗，有利于电子的传输，提供更高的导电性和更强的界面结合力；碳层具有较高的导电性和良好的锂 离子传输能力，可以有效减少界面阻抗并抑制锂金属在铜基底上不均匀沉积，减少锂枝晶的形成。
2、锂电池产业化发展仍需进一步的研究
目前，利用 SEI 膜的调控、锂复合结构的构建及固态电解质的使用等多种策略已经大幅提升了其稳定性 和安全性，部分高能量密度的小型锂硫电池已成功应用于某些特殊领域。此外，锂金属电池在便携监测 平台、智能武器装备、电动汽车轻量化等领域同样具有广阔的应用前景。 然而，目前锂金属负极仍然面临电解质界面适应性差、制备条件严苛、使用成本较高、评价标准不完善 等问题，这影响了锂负极的产业化应用。因此，锂金属负极在未来仍然需要针对这些问题开展进一步的 研究。 推动锂电池产业化需要坚持开发匹配的新型复合电解质材料，同时解决 Li+的传输效率及其与锂金属的 界面适应问题；在新材料研究和锂电池制备过程中，注重工艺方法改进，积极探索降低关键技术成本； 加强跨学科合作，整合材料科学、化学、工程学等领域的知识，解决金属负极领域的复杂问题，同时建 立并完善新的检测和评价标准，为储能领域向更高能量密度、更高安全性能和更长循环寿命发展提供理 论依据和技术保障。
1、赣锋锂业：金属锂产能全球第一，已实现 300mm 宽幅超薄锂带量产
公司是世界领先的锂生态企业，拥有五大类逾 40 种锂化合物及金属锂产品的生产能力，是锂系列产品 供应最齐全的制造商之一，完善的产品供应组合能够满足客户独特且多元化的需求。公司从中游锂化合 物及金属锂制造起步，成功扩大到产业价值链的上下游。公司已经形成垂直整合的业务模式，业务贯穿 上游锂资源开发、中游锂盐深加工及金属锂冶炼、下游锂电池制造及退役锂电池综合回收利用。
金属锂产能全球第一：公司的金属锂产品产能排名全球第一。公司能够根据客户需要生产不同规格型号 及厚度的金属锂锭、锂箔、锂棒、锂粒子、锂合金粉及铜锂或锂铝合金箔，主要用于(1)锂电池负极材料； (2)医药反应催化剂；(3)合金及其他工业品材料，客户包括电池制造商及医药企业。金属锂原料主要是 氯化锂，来自公司锂化合物业务板块及锂电池回收业务板块的内部供应，以及从医药企业含锂催化剂溶 液中回收的氯化锂。 已实现 300mm 宽幅超薄锂带量产：公司强调其在固态电池领域的垂直整合能力，其布局覆盖了从上 游的硫化物固态电解质核心原料“硫化锂”、固态电解质层、金属锂负极，直至下游的电池单体及系统集 成。在负极层面，赣锋超薄锂带具备量产能力，可针对循环性能、加工性能、电化学稳定性等各类需求 提供定制化解决方案。赣锋已实现 300mm 宽度的超宽幅超薄锂带量产，铜锂复合带中锂箔厚度可达到 3 微米。以超薄锂带或铜锂复合带作为负极的金属锂电池被认为是最具发展潜力的电池，搭载锂金属负 极的赣锋固态电池能量密度可超过 500Wh/kg。 赣锋锂业在江西新余已有一条 4GWh 的混合固液电池产线投产，并在江西宜春和奉新拥有合计 2150 吨 的金属锂产能，其青海年产 1000 吨金属锂项目也已部分进入试生产阶段。产业化层面，赣锋锂业已将 目光投向新兴市场，推出了适配低空飞行场景的固态电池解决方案，并已与知名的无人机、eVTOL 企业 达成合作。据称，首批样品计划于今年内完成交付，显示其技术正逐步走向实际应用。
2、英联股份：跨界布局复合集流体，锂金属负极材料已送样头部企业
公司是国内领先的消费品金属包装产品提供商。公司是一家以快速消费品为核心领域，专业从事“安全、 环保、易开启”金属包装产品研发、生产和销售的企业。公司致力于为客户提供产品设计、功能研究、 模具开发、涂布印刷、生产制造及物流配送等全方位综合服务。经过多年发展，公司现已形成覆盖食品 （含干粉）、饮料、日化用品等多应用领域，拥有全品类的产品线、能够满足客户多样化需求及一站式 采购的快速消费品金属包装产品提供商。 跨界布局复合集流体，行业地位领先。公司于 2023 年 2 月 1 日注册成立控股子公司江苏英联复合集流 体有限公司，主要业务为新能源汽车动力锂电池复合铝箔、复合铜箔的研发、生产和销售。江苏英联成 立以来快速搭建专业的管理团队和技术团队，管理团队由董事长翁伟武先生带领，通过外部吸收引进技 术团队人员。目前公司已组建一支覆盖真空物理、光学膜、柔性材料等方面专业经验的技术开发团队， 构建了博士、硕士领衔的具有创新能力和丰富经验的研发团队，保障复合集流体产品研发工作的有序推 进。2024 年 7 月，江苏英联与全球领先的复合集流体蒸发设备制造商日本爱发科成立联合研究院，致 力于共同研发电池复合集流体、固态电池复合集流体及新生代际电池周边技术，实现产业化的转化，研 判电池技术的前沿发展方向，推进电池复合集流体及相关技术的发展。产品及订单方面，公司复合铝箔 采用一步蒸镀工艺，合作的设备商是日本爱发科企业；公司复合铜箔采用的是“两步法”，即磁控溅射和 水电镀工艺。江苏英联已研制出复合铝箔和复合铜箔（PET、PP），产品深入下游客户验证和反馈阶段。 报告期内，江苏英联获得韩国客户 U＆SENERGY 批量生产订单（10 万㎡复合铝箔和 5 万㎡复合铜箔）， 并于 2024 年 11 月 26 日双方签署了《战略合作协议》。U＆S 公司认定江苏英联为未来三年复合集流体 的唯一供应商，计划 2025 年向江苏英联采购 200 万㎡复合铝箔和 100 万㎡复合铜箔，2026 年-2029 年需求将会持续增长，并向江苏英联进行采购。 锂金属负极合作头部车企。公司在固态电池材料方面，依托蒸镀工艺的技术储备，研发锂金属/复合集 流体负极一体化材料，公司的锂金属负极材料目前已送样下游的头部汽车公司、头部电池公司进行测试， 相关材料和应用测试在持续进行中。公司将会持续开拓复合集流体的应用场景。
3、天铁科技：铜锂复合带已获得 4 亿元采购订单
公司主营轨道减震产品。公司已掌握轨道结构噪声与振动控制相关的多项核心技术，其中橡胶减振降噪 产品配方和生产工艺在国内轨道交通减振降噪领域具有技术领先地位，并已广泛应用于轨道交通领域。 经过多年发展，通过自主研发与引进、消化、吸收相结合的方式，公司掌握了轨道结构噪声与振动控制 相关的多项核心技术，研发出以隔离式橡胶减振垫为代表的多种轨道结构减振产品，涵盖道床、轨枕、扣件和钢轨等轨道结构的多个部位，是国内减振产品类型较为齐全的橡胶类轨道结构减振厂商之一。目 前公司产品已广泛应用于轨道交通线路，是国内应用案例较为丰富的轨道结构减振产品生产企业之一。 锂化物产品逐步放量。公司锂化物产品通过全资子公司昌吉利和全资孙公司安徽天铁进行研发、生产和 销售，昌吉利成立二十余年来在锂化物新能源领域积累了较为丰富的技术基础及生产经验，安徽天铁是 公司在锂化物新能源业务的战略布局，其产线主要包括年产 5.3 万吨锂电池用化学品及配套产品项目和 年产 2,600 吨锂材系列产品项目，项目目前已基本完成建设，并于 2024 年 10 月投产，预计全部投产 后公司锂化物新能源业务的实力将得到进一步提升。安徽天铁已配备高效电解、除杂与净化、低温蒸馏 等先进技术与装备集成，可安全生产高纯度的金属锂产品，在固态电池负极材料等领域可得到较好的应 用。公司已于 2025 年 5 月与国内固态电池厂商欣界能源签署《战略合作框架协议》，约定公司后续向 其提供锂金属负极材料产品以及双方在固态电池领域的其他合作，同时，安徽天铁于 2025 年 7 月与欣 界能源的全资子公司珠海欣界能源科技有限公司签订《采购框架协议》及采购订单，约定其向安徽天铁 采购 100 吨铜锂复合带，合同金额为 4 亿元。
4、道氏技术：铜冶炼支撑业绩，单臂管、硅碳逐步放量，布局液相法锂 金属负极
公司聚焦新材料业务，业务布局从单一陶瓷材料业务发展形成当前“碳材料+锂电材料+陶瓷材料+战略 资源”的新格局。近年来，公司持续推动研发创新和国际化战略，推行事业部总经理负责制，探索“AI+ 材料”的运用，提升研发和生产效益，在保持陶瓷材料业务领先地位的同时，公司深度布局新能源电池 材料迭代技术和前沿产品，依托碳纳米管、三元正极前驱体等锂电材料技术积累，打造集单壁碳纳米管、 硅碳负极、固态电解质、高镍三元前驱体、富锂锰基前驱体、金属锂负极为一体的固态电池材料矩阵， 全面覆盖正极、负极、添加剂等核心环节。碳材料业务和锂电材料业务逐渐成为公司核心战略业务，公 司将大力发展各业务板块在海外的市场，做好国内、国外两个市场，同时，布局 AI 芯片作为战略发展 的新方向。 在锂金属负极方面，公司超薄锂负极不同于当前锂负极产品常见的机械多辊轧制法和蒸发镀膜法路线， 采用熔融液相涂布法制备，与现有锂离子电池负极的制备技术路线基本相同，产品具有厚度薄（低于 20μm）、涂布速度快、成本低的优点，技术路线具有独创性优势，且能一步实现锂覆铜超薄复合负极 的制备，缩短锂电池组装的流程，具有较强的竞争力。
5、中一科技：电解铜箔企业，布局有锂金属负极
公司是国内电解铜箔领先厂商。公司主要从事各类单、双面光高性能电解铜箔系列产品的研发、生产与 销售，下辖云梦、安陆两大电解铜箔生产基地。电解铜箔是锂离子电池、覆铜板和印制电路板制造的重 要材料。根据应用领域的不同，可以分为锂电铜箔和电子电路铜箔，产品广泛应用于新能源汽车动力电 池、储能设备及电子产品、覆铜板、印制电路板等多个领域。截至 2024 年末，公司拥有电解铜箔名义 总产能为 5.55 万吨/年。 公司产品得到了包含头部动力电池企业在内的众多下游客户的认可。在锂电铜箔方面，公司的产品结构 以 6μm 及以下极薄锂电铜箔为主，并凭借优异的产品品质成为国内主要动力电池厂商的重要铜箔供应 商之一。在电子电路铜箔方面，公司产品规格相对齐全，产品规格覆盖 8μm 到 210μm，并逐步向高端 电子电路铜箔领域延伸，已经实现 HDI 用铜箔、RTF 等产品批量销售，HVLP 产品已通过多家客户验 证。
目前公司已有用于固态电池的锂-铜金属一体化复合负极材料等相关技术储备，可以改善金属锂与铜箔 之间的界面亲和性，从而提高锂金属电池的循环稳定性。
预计 2030 年固态电池出货 614.1GWh：根据 EVTank 的数据，2024 年全球固态电池出货量达到 5.3GWh，同比大幅增长 4.3 倍，全部为半固态电池，主要为中国企业生产，预计到 2030 年全球固态电 池出货量将达到 614.1GWh，其中全固态的比例将接近 30%。 2030 年锂金属负极市场空间达到 108.2 亿元：假设 2030 年出货的固态电池中有 30%为全固态电池， 其中应用锂金属负极的比例为 25%，1GWh 电池使用 1100 万平锂金属负极（双面 40μm 厚度），则单 GWh 电池需要锂金属负极 235.0 吨，2030 年锂金属负极需求 10821.7 吨，对应市场空间为 108.2 亿元 （按照单价 100 万元/吨测算）。
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