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新型鋰離子電池電解液研發(fā)成果

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年11月07日  

電解液屬于電池材料四大主材之一,電解液的成本在鋰電池上的成本占比大概是5%-10%。據(jù)測(cè)算2018年電池裝機(jī)量預(yù)計(jì)117GWh,電解液需求15.14萬噸,市場(chǎng)空間66億元。到2020年,電池裝機(jī)量預(yù)計(jì)228GWh,電解液需求量30.35萬噸,市場(chǎng)空間112億元。

看新宙邦、天賜材料新型電解液研發(fā)成果

電解液對(duì)電池的性能影響比較重要,尤其是一些功能性的添加劑,對(duì)于容量密度的提高和功率密度、高低溫的性能以及循環(huán)壽命、安全性能都有比較強(qiáng)的補(bǔ)充作用。

順應(yīng)補(bǔ)貼政策及市場(chǎng)對(duì)電池高能量密度的需求,高鎳三元電池爆發(fā)式增長(zhǎng),2018年1月-8月,我國動(dòng)力電池累積產(chǎn)量達(dá)38.52GWh,其中三元電池累計(jì)生產(chǎn)20.12GWh,占總產(chǎn)量比52.23%;磷酸鐵鋰電池累計(jì)生產(chǎn)17.78GWh,占產(chǎn)量總比46.17%。三元電池超過磷酸鐵鋰占主體地位。在高鎳體系中,電芯廠家大大提高了對(duì)電解液升級(jí)的要求,主要體現(xiàn)在使用新型添加劑和電解液的配方。

新型添加劑:對(duì)于高鎳體系,需要解決在正極表面的產(chǎn)氣、負(fù)極的成膜穩(wěn)定性以及安全性等問題,新型添加劑可以針對(duì)性解決高鎳遇到的問題,具有新型添加劑研發(fā)的能力的電解液企業(yè)將顯著受益。

電解液配方:電解液配方開發(fā)周期長(zhǎng)、成本高,目前是電池企業(yè)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一。隨著行業(yè)分工擴(kuò)大,開發(fā)的重心會(huì)向電解液廠商傾斜,電解液廠商在配方的開發(fā)和添加劑的研發(fā)優(yōu)勢(shì)更大。

新宙邦新型負(fù)極成膜添加劑LDY269和鋰鹽型添加劑SCT97

據(jù)了解,在三元材料動(dòng)力電池中,最常用的兩款經(jīng)典添加劑是VC和PS,可以顯著改善電池的高溫存儲(chǔ)性能和循環(huán)性能,但是最大缺陷是會(huì)顯著增大阻抗,降低功率和低溫性能。針對(duì)這種情況,新宙邦開發(fā)了低阻抗的新型負(fù)極成膜添加劑LDY269和鋰鹽型添加劑SCT97。

新型負(fù)極成膜添加劑LDY269特點(diǎn)是在負(fù)極上成膜時(shí)界面阻抗會(huì)有所降低,不會(huì)像VC一樣增大負(fù)極的界面阻抗。而鋰鹽型添加劑SCT97能夠顯著降低電池的內(nèi)阻,提高低溫性能,且能夠顯著提高高溫儲(chǔ)存性能。用于正極為NMC532的電池時(shí),SCT97的效果要顯著優(yōu)于PS。用LDY269與SCT97組合時(shí),會(huì)獲得比VC組合更好的效果,不僅阻抗更低一些,高溫儲(chǔ)存性能也更好,尤其是在0℃充電時(shí)不會(huì)像VC組合一樣出現(xiàn)明顯析鋰的情況。

天賜材料DTD、二氟磷酸鋰、LIFSI等電解液添加劑

天賜材料稱,公司高鎳三元領(lǐng)域生產(chǎn)的電解液添加劑優(yōu)勢(shì)主要在于高低溫兼顧的水平較高,既能有效抑制高溫下的產(chǎn)氣,也能同時(shí)保持較低的阻抗,從而不影響低溫性能。產(chǎn)品主要包括DTD、二氟磷酸鋰、LIFSI等。

天賜材料開發(fā)化學(xué)穩(wěn)定性更好的LiFSI作為功能添加劑,甚至作為主溶質(zhì)部分取代六氟磷酸鋰,以提高電解液的耐高溫性能和改善石墨負(fù)極表面的固體電解質(zhì)界面膜性能,特別是抑制氟化氫生成,從而實(shí)現(xiàn)電池關(guān)鍵性能的提升,包括循環(huán)壽命、倍率性能和安全性等,是近年電解液技術(shù)發(fā)展方向之一。

隨著行業(yè)價(jià)格戰(zhàn)趨于緩和、行業(yè)核心企業(yè)市場(chǎng)份額穩(wěn)固、市場(chǎng)格局逐步清晰,后市電解液價(jià)格的波動(dòng)將主要由成本波動(dòng)影響,行業(yè)盈利能力的差異性將源于技術(shù)溢價(jià)。技術(shù)溢價(jià)源于添加劑及配方優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)在產(chǎn)品更優(yōu)的性能。從兩個(gè)角度審視:1)消費(fèi)類VS動(dòng)力類。消費(fèi)量電池一般電壓更高,差異性更強(qiáng),消費(fèi)類電解液價(jià)格一般較動(dòng)力類有10%的溢價(jià);而動(dòng)力類向高鎳化、高電壓平臺(tái)的發(fā)展中也需要電解液添加劑對(duì)正極等材料的保護(hù),也意味著更優(yōu)的獲利空間。2)內(nèi)單VS外單。海外訂單要求更高,價(jià)格更優(yōu),率先進(jìn)入者將獲得更優(yōu)地位。

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