鉅大LARGE | 點擊量：2612次 | 2018年11月21日
新形勢下對電解液開發(fā)的要求及產(chǎn)業(yè)鏈布局分析
2018年11月8日，以“新時代·破而立：前行中的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折之路”為主題的“鋰想”2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)在北京興基伯爾曼飯店開幕。香河昆侖化學(xué)制品有限公司董事長郭營軍在峰會上發(fā)表主題演講，以下為主題演講內(nèi)容。
香河昆侖化學(xué)制品有限公司董事長郭營軍：
各位行業(yè)朋友、各位領(lǐng)導(dǎo)，大家上午好！
我本人畢業(yè)后一直從事鋰電池行業(yè)，剛才看見鄭院士感到很高興，是因為2007年我們盟固利團隊跟著鄭院士一起去西藏考察扎布耶鹽湖。從工作以來，沒有離開過鋰電池材料領(lǐng)域，對它的感情是非常深的。剛開始在盟固利做正極材料，后來做電解液。今天帶來的報告題目是《新形勢下對電解液開發(fā)的要求及產(chǎn)業(yè)鏈布局分析》。
電解液，如果把鋰電池比作人體，電解液就相當于人體的血液，這張圖左邊一個小小的液滴，一個電池里面就注這么多。右邊是汽車，沒有好的電解液，新能源汽車不可能運行，或者說不可能很好的運行。（PPT配圖用）北汽新能源的車還有一個含義，北汽也投資入股了昆侖化學(xué)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
近幾年，新能源汽車產(chǎn)業(yè)在國家政策推動下發(fā)展非常迅速，截至目前今年已經(jīng)增加了72%，傳統(tǒng)汽車銷售市場比較低迷，但新能源汽車銷售比較火爆，這也是國家所期望的。新能源汽車爆發(fā)帶來了動力電池相關(guān)的全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展機遇。正極、負極、隔膜、電解液都迎來了大發(fā)展。2017年電解液增長率30%，今年電解液全國銷售量已達到14萬噸，1GWh的動力電池電解液需求是1200噸。我們面臨很多的機遇，也有很多的挑戰(zhàn)，動力電池產(chǎn)業(yè)新形勢下比較重要的前提是能量密度不斷提升，補貼的額度越來越少，之前傳今年補貼下降40%，明年把剩下的補貼全部退出，2021年一點補貼也沒有。汽車市場發(fā)展由政策補貼驅(qū)動，轉(zhuǎn)為市場消費驅(qū)動，老百姓掏錢買自己喜歡的車，消費的層次也有一點分化，有的車里程要求越來越遠，有的是車要求更便宜，甚至要比燃油車還便宜，這都是消費出現(xiàn)的新變化。
老百姓對新汽車的要求，要求車越來越便宜，里程越來越遠，安全性越來越高，今年出了一些安全事故，對電池企業(yè)也提出了一系列的成本上、性能上的要求，集中精力解決技術(shù)和成本的問題，退坡的情況下，以磷酸鐵鋰和錳酸鋰為主的電池應(yīng)該會迎來比較好的發(fā)展，還有儲能市場也會發(fā)展，鋰電池裝在車上就是移動的儲能裝置，所以降成本非常關(guān)鍵，國家利用補貼政策，想盡可能快的推動鋰電池技術(shù)的升級，這是國家的良苦用心，如果沒有補貼推動的話，新能源汽車、動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，技術(shù)更新不會那么快，發(fā)展很快，當然也出了一些問題，像安全問題。這是需要辯證來看，想辦法加以解決。比如目前在討論比較熱門的固態(tài)電池，就是要解決能量密度和安全的問題。固態(tài)電池到底能不能行，還很難說。中科院物理所正在開發(fā)的是半固態(tài)電池，走折中的技術(shù)路線，固態(tài)電池確實非常難，挑戰(zhàn)了物理上的極限。
對于電解液廠商來說，我們也要配合大的形勢，不斷降低電解液的成本，提高它的性能指標。一只眼睛也要盯著新型電池的發(fā)展狀況，不要太落伍了，當然本身還是要做好電解液的開發(fā)工作。
昆侖設(shè)定了自己的研發(fā)戰(zhàn)略，以新型電解液材料的研究和產(chǎn)業(yè)化為基礎(chǔ)，開發(fā)擁有核心技術(shù)的高性能電解液產(chǎn)品，做到獨一無二的配方，開發(fā)優(yōu)異的電解液用新材料、添加劑、溶劑。我們與上游開發(fā)商結(jié)成比較好的合作關(guān)系，或者是戰(zhàn)略合作伙伴，盡力控制原材料成本。我們還要和電池廠做好研發(fā)協(xié)作，或者叫量身定做，我們吸引全球優(yōu)秀的鋰電專家加盟，制定我們公司自主的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略。具體戰(zhàn)略方向有幾個：一是配方研發(fā)；新材料合成；電解液與電池匹配研究；各組分間作用機理研究；電池工藝研究；電池工藝研究我們有一條試驗線，讓研發(fā)人員理解電解液在電池當中的作用。
動力電池電解液的要求，現(xiàn)在大約有4種，能量密度越來越高，采用的電池技術(shù)，包括高壓實、高鎳、高電壓和硅負極。高壓實密度要求保持電池性能的前提下提高電解液的浸潤能力。我們通過電解液解決方向配方，與功能添加劑聯(lián)合優(yōu)化，同時還要解決高鎳和鈷對電解液的催化和分解問題。高電壓這塊，解決正極與電解液界面的電化學(xué)穩(wěn)定性導(dǎo)致的分解反應(yīng)、內(nèi)阻增加、金屬離子析出增多等問題，也是通過組合來解決。硅負極主要是解決充電過程中的富鎳膨脹、膜破裂，對成膜提出了比較高的要求，對成膜的柔韌性要求也比較高，否則很容易破裂。
電解液主要分三元動力、高電壓、磷酸鐵鋰、高安全性。三元主要是研究正負極添加劑、低阻抗添加劑、抑制脹氣、溶劑和鋰鹽的優(yōu)化。高電壓正極保護添加劑、高氧化電位負極添加劑，開發(fā)出來的可能是革命性的變革，4.5V以上的。磷酸鐵鋰本身的能量密度偏低，需要不斷的改善浸潤性。安全性方面阻燃電解液主要是加一些添加劑，另外一個方向是用凝膠電解質(zhì)，這些技術(shù)都有，應(yīng)用起來還不是很成熟。
電解液有鋰鹽、溶劑、添加劑這幾個組成。我主要說一下今年形勢發(fā)生的變化，今年六氟磷酸鋰產(chǎn)能過剩，建成和在建產(chǎn)能大概6萬噸，而市場需求量不到2萬噸，也會受到原材料波動和環(huán)保政策行動的影響，未來可能1—2年之內(nèi)，六氟磷酸鋰有可能還會出現(xiàn)供應(yīng)緊張的局面，溶劑今年引起了大家的注意，天災(zāi)人禍加上環(huán)保的政策，導(dǎo)致了市場溶劑，有近一半供應(yīng)受到了影響，導(dǎo)致溶劑的價格上漲高大50%左右，同時也拉動了電解液的價格上漲，但電解液廠家從中并沒有受益多少，成本還傳導(dǎo)給電池廠家了。添加劑是現(xiàn)在研究的熱點，新的電解液主要是靠添加劑來改進的，是現(xiàn)在最大的變量。
這是常用的一些添加劑，也是新型的添加劑，我們正在大規(guī)模研究的。含氮、含磷、含氟類的，像硅碳方面用的多一點，包括天然石墨方面。
電解液開發(fā)的工作，有點像開發(fā)中藥，根據(jù)需求進行配方然后驗證，電解液的配方受電池結(jié)構(gòu)、化學(xué)體系、使用要求等方面的影響。一些客戶在咨詢產(chǎn)品時會問，有沒有NCA電解液？有沒有811電解液？但這種要求是片面的，你一定要說出電池是圓柱還是軟包的，設(shè)計的時候，材料、溫度、體系、電壓窗口、電流強度、電解液成分等一系列要求，最后反映的結(jié)果是首次效率方面、循環(huán)容量壽命、存儲容量壽命、內(nèi)阻、倍率、高溫低溫特性。抽樣了大量的結(jié)果以后，依靠數(shù)理統(tǒng)計分析得出的結(jié)論，我們開發(fā)了新型的電解液像NCA電解液，這是我們在客戶那兒的評測結(jié)果，包括與材料廠家合作，聯(lián)合研發(fā)新的電解液。這是811，因為有新添加劑的應(yīng)用，可以部分解決一些問題。高鎳的材料在圓柱上面的應(yīng)用基本上可以了，但是在軟包電池上還是不成熟的，現(xiàn)在成熟是622體系的電解液在軟包上面的應(yīng)用，現(xiàn)在開始大規(guī)模應(yīng)用，這是含氟的添加劑，有效提高電池壽命和內(nèi)阻。
產(chǎn)業(yè)布局是上游、中游和下游，上游和原材料廠家合作。中游主要有兩個：第一開發(fā)自主的添加劑和溶劑物質(zhì)；第二和高校、企業(yè)合作，做好基礎(chǔ)研發(fā)工作。下游就是電池企業(yè)的緊密合作。我們公司2004年成立，2008年參與了奧運會大巴動力電池的供應(yīng)，還參與了2010年上海世博會的項目。北汽2016年對我們進行了投資，2017年前海母基金、上海億宸對我們進行了投資，2018年我們成為了CATL供應(yīng)商，這是我們的發(fā)展歷程。這是布局，北邊在香河，南邊是太湖邊上。
這是實驗室做電池的試驗線，可以深入研發(fā)，這是湖州工廠情況，采用最好的設(shè)備和最精密的儀器。我們的客戶像盟固利、國能、寧德、孚能等等。
性能優(yōu)勢，我們是國內(nèi)最早做動力電池電解液的公司，開發(fā)一系列的配方，基本上市場需要的我們都有。品質(zhì)也是我們立足的根本，請了有20年電解液生產(chǎn)經(jīng)驗的品質(zhì)高管對品質(zhì)進行管理。資源通過北汽的產(chǎn)業(yè)鏈的輻射，這是我們的規(guī)劃，實現(xiàn)了技術(shù)上的突破，2019年將建成2萬噸的電解液生產(chǎn)線，給國內(nèi)的大客戶進行電解液的供應(yīng)，爭取出貨量進入前4名，進一步提升產(chǎn)品水平和核心的知識產(chǎn)權(quán)，2020年我們有更高的目標，希望能做到行業(yè)的前列。
