鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1192次 | 2021年12月02日
工信部公布重大消息 鋰離子電池材料巨變
九月十二日，工信部公布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱《目錄》)，鋰離子電池材料行業(yè)迎來(lái)新一輪的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
經(jīng)鋰電大數(shù)據(jù)梳理發(fā)現(xiàn)，其中涉及新能源領(lǐng)域的新材料共有5項(xiàng)，包括高性能鋰離子電池隔膜、鎳鈷錳酸鋰三元材料、負(fù)極材料、高純晶體六氟磷酸鋰材料和石墨烯薄膜。
隔膜厚度仍需進(jìn)步，孔隙率基本達(dá)標(biāo)
在高性能鋰離子電池隔膜方面?！赌夸洝芬蟾裟ず穸仍?~20μm之間，而據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)還無(wú)法量產(chǎn)5μm隔膜。由于人們對(duì)電動(dòng)汽車等新能源產(chǎn)品電量要求的不斷提高，隔膜變薄乃大勢(shì)所趨。
隔膜的孔隙率直接影響到產(chǎn)品批次的一致性。目前國(guó)內(nèi)鋰離子電池隔膜孔隙率為40%左右，而《目錄》要求孔隙率達(dá)到30~50%，處于要求范圍內(nèi);隔膜的孔徑、孔隙率和厚度等是衡量隔膜透氣性好壞的重要因素，《目錄》則要求透氣率為100~400s/100ml。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性。目前，我國(guó)干法隔膜已經(jīng)取得重大突破，形成自身的技術(shù)體系，進(jìn)口替代基本完成。但在濕法隔膜領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)隔膜公司受限于工藝、技術(shù)等多方面因素，產(chǎn)品水平還較低，生產(chǎn)設(shè)備重要依賴進(jìn)口。
本次《目錄》有關(guān)隔膜性能的要求作出明確的規(guī)定，不定會(huì)成為推進(jìn)我國(guó)隔膜技術(shù)水平進(jìn)步的重要契機(jī)，同時(shí)也是未來(lái)技術(shù)信號(hào)的預(yù)告，隔膜廠家也會(huì)因此拉開競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)差距，行業(yè)洗牌蓄勢(shì)待發(fā)。
近日，隔膜行業(yè)龍頭星源材質(zhì)公布最新投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表，其中披露，公司全資子公司常州星源“年產(chǎn)36000萬(wàn)㎡鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜項(xiàng)目”建設(shè)期為33個(gè)月，目前已開始建設(shè)并按計(jì)劃推進(jìn)中。項(xiàng)目分兩期建設(shè)：一期、二期各建設(shè)4條線、年產(chǎn)18000萬(wàn)㎡鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜，預(yù)計(jì)一期將在2018年底投產(chǎn)。
另外，常州的主線設(shè)備從德國(guó)布魯克納采購(gòu)的，目前公司已與布魯克納簽訂了8條濕法制模主線的供貨合同。
由此可見，國(guó)內(nèi)隔膜廠家正在加速產(chǎn)量擴(kuò)張，但所用重要設(shè)備依然是國(guó)外進(jìn)口，要想擁有核心技術(shù)體系，還有很長(zhǎng)的路要走。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
高鎳三元地位凸顯
鎳鈷錳酸鋰三元材料方面。《目錄》要求三元材料的比容量達(dá)到>180mAh/g(0.5C)，這有關(guān)三元NCM111和NCM523等材料來(lái)說(shuō)，目前是很難實(shí)現(xiàn)的。
另外，《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)明確提出2020年單體電池能量密度為300wh/kg，目前主流的NCM523可以達(dá)到160-200wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達(dá)到230wh/kg和280wh/kg，與規(guī)劃的要求相差不遠(yuǎn)。
由此可見，高鎳NCM622、NCM811和NCA材料定會(huì)成為未來(lái)主流三元材料路線。
“高鎳材料無(wú)疑具有巨大發(fā)展?jié)摿?，很多公司也認(rèn)識(shí)到了高鎳材料的價(jià)值，紛紛投資研究?！碧炝︿嚹芗夹g(shù)副總工張磊表示。
據(jù)鋰電大數(shù)據(jù)了解，目前比克、比亞迪、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科等多家知名電池公司均已加入高鎳三元研發(fā)行列，并紛紛制定了目標(biāo)：
比亞迪：正極材料采用高鎳三元材料，負(fù)極材料采用氧化亞硅或納米硅，計(jì)劃2018年三元電池能量密度達(dá)240Wh/kg，2020年達(dá)300Wh/kg。
國(guó)軒高科：采用高鎳三元正極材料，硅基負(fù)極材料，2020年目標(biāo)是300-350Wh/kg。
值得注意的是，八月三十日，國(guó)軒高科宣布與比亞迪等公司合資設(shè)立合資公司，重要從事鋰離子電池三元正極材料前驅(qū)體項(xiàng)目。項(xiàng)目共分兩期建設(shè)。其中一期項(xiàng)目設(shè)計(jì)生產(chǎn)供應(yīng)NCM523三元材料前驅(qū)體4.8萬(wàn)噸和NCM622三元材料前驅(qū)體4萬(wàn)噸，可根據(jù)市場(chǎng)情況靈活調(diào)整兩種型號(hào)的產(chǎn)品產(chǎn)量。
寧德時(shí)代：材料體系則為高鎳三元/硅碳材料，預(yù)計(jì)2016年三元電池能量密度做到200-250Wh/kg，“十三五”期間實(shí)現(xiàn)350Wh/kg目標(biāo)。
另外，要清楚的是，在提高NCM中鎳的含量，提升電池容量的同時(shí)，電池的循環(huán)壽命會(huì)相應(yīng)的縮短。而《目錄》對(duì)電池的循環(huán)壽命作出了明確的規(guī)定——循環(huán)壽命>1000圈(80%)。
負(fù)極材料將提價(jià)20%-30%
在負(fù)極材料(硅碳負(fù)極)方面?！赌夸洝穼?duì)低比容量和高比容量分別作出了要求。其中低比容量(<600mAh/g)：壓實(shí)密度>1.5，循環(huán)壽命>300圈(80%，1C);高比容量(>600mAh/g)：壓實(shí)密度>1.3，循環(huán)壽命>100圈(80%，0.5C)。
可見負(fù)極材料高低比容量的界限為600mAh/g。鋰電大數(shù)據(jù)了解到，負(fù)極材料要在滿足比容量要求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，硅碳負(fù)極材料或成首選。
據(jù)媒體消息，目前部分負(fù)極材料生產(chǎn)廠家正在研究將產(chǎn)品價(jià)格上調(diào)，表示在執(zhí)行完老合同后，新的訂單將重新商談價(jià)格，產(chǎn)品打算上調(diào)20%~30%?？磥?lái)負(fù)極材料新一波漲價(jià)潮在所難免。
六氟磷酸鋰材料有所調(diào)整
高純晶體六氟磷酸鋰材料方面。相比于現(xiàn)行工標(biāo)HG/T4066-2015，《目錄》作出了相應(yīng)調(diào)整。純度≥99.99%，酸含量≤20ppm，水份≤10ppm，DMC不溶物≤200ppm，硫酸鹽(以SO4計(jì))≤5ppm，氯化物(以Cl計(jì))≤2ppm，F(xiàn)e、K、Na、Ca、Mg、Ni、Pb、Cr、Cu離子≤1ppm。
石墨烯產(chǎn)業(yè)前景廣闊
在石墨烯薄膜方面。《目錄》規(guī)定：可見光區(qū)平均透過(guò)率(含基材)優(yōu)于85%，純石墨烯薄膜霧度<1%、面電阻值<100Ω，與其它納米材料復(fù)合的石墨烯薄膜霧度<5%、面電阻值<10Ω，石墨烯薄膜與基材結(jié)合力可耐3M膠帶百格測(cè)試，具有彎曲性能，在ITO膜失效的情況下，可以承受超過(guò)10萬(wàn)次的循環(huán)彎曲實(shí)驗(yàn)。
據(jù)了解，ITO在變形和彎折時(shí)易斷裂的缺點(diǎn)正成為柔性顯示和觸控技術(shù)的發(fā)展瓶頸，因而市場(chǎng)正在正在積極尋找新的替代材料。而石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，被稱為“黑金”，是“新材料之王”。在柔性透明導(dǎo)電膜市場(chǎng)中具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
根據(jù)《我國(guó)制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，到2025年，車用動(dòng)力鋰離子電池用石墨烯基電極材料規(guī)模將達(dá)到萬(wàn)噸級(jí)，市場(chǎng)前景十分廣闊。
但一方面，石墨烯薄膜材料發(fā)展的時(shí)間較短，市場(chǎng)規(guī)模較小，而且目前仍處于從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的過(guò)渡階段;另一方面，石墨烯薄膜材料的成本較高，加大了其應(yīng)用和推廣的難度。
新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制
除公布《目錄》外，工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、保監(jiān)會(huì)三部委共同公布《有關(guān)開展重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)。
《通知》的運(yùn)行機(jī)制如下：
1.公布承保機(jī)構(gòu)。保監(jiān)會(huì)商工業(yè)和信息化部、財(cái)政部明確參與試點(diǎn)的保險(xiǎn)市場(chǎng)主體單位名單并公布。
2.公司自愿投保。新材料生產(chǎn)公司根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)實(shí)際情況自主決定是否購(gòu)買新材料保險(xiǎn)。
3.申請(qǐng)保費(fèi)補(bǔ)貼資金。符合條件的投保公司，可申請(qǐng)中央財(cái)政保費(fèi)補(bǔ)貼資金，補(bǔ)貼額度為投保年度保費(fèi)的80%。保險(xiǎn)期限為1年，公司可根據(jù)要進(jìn)行續(xù)保。補(bǔ)貼時(shí)間按照投保期限據(jù)實(shí)核算，原則上不超過(guò)3年。保費(fèi)補(bǔ)貼通過(guò)工業(yè)和信息化部部門預(yù)算現(xiàn)有工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)(我國(guó)制造2025)資金安排。
