鉅大LARGE | 點擊量:1218次 | 2022年07月22日
鋰電安全環保成為重中之重
動力鋰電池在電動汽車市場爆發的帶動下迎來發展的機遇期,鋰電池材料也隨之進入轉型升級的調整階段,高端材料仍存在較大的替代空間。
在一月九日下午舉辦的高工鋰電年會"湖州創亞.材料專場"上,來自不同材料領域的專家深度解析了當前我國鋰電池材料市場的狀況。深耕細分領域,加強技術創新,以差異化產品加速進口鋰電材料替代成為業內共識。
業內權威機構高工鋰電產業研究所(GBII)率先公布了2014年我國鋰電池材料市場的調研數據,2014年四大核心材料在動力鋰電池的帶動下,都出現了顯著的上升,增幅超過往年同期。
但不容忽略的是,國產鋰電池材料在出貨量上升的同時,仍未擺脫低端價格戰的怪圈。高端領域難以滿足需求,低端領域需求過剩成為擺在我國鋰電公司面前的突出矛盾,如何突圍高端鋰電材料市場成為大多數我國公司迫切要解決的問題。
湖州創亞總經理胡博、卓能新能源技術副總裁鄧綸浩、紫江新材料副總經理賀愛忠、天賜新材料技術研發中心總監劉建生、五星鋁業總經理樊玉慶、日本瑞翁主席研究員王鍵博士、武漢千里馬電源機械總經理謝敬文、新宙邦鋰電和超容事業部總經理毛玉華、天津巴莫副總經理阮慶征、星源材質董事長陳鍵等材料領域資深人士在九日下午的會議上作了精彩報告,對鋰電池材料未來的發展作了深入的探討。
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%
電動汽車帶動材料行業高速上升
GBII分析師高小兵分析了2014年我國鋰電池材料領域的基本概況。2014年四大核心材料都出現了不同程度的高速上升,這些重要得益于電動汽車市場的爆發。
正極材料方面,2014年產量是1.15萬噸,相對2013年同比上升超過150%;負極材料出貨量5.16萬噸,同比上升32%;電解液出貨量是4.25萬噸,同比上升26%;隔膜產量是4.2億平米,同比上升57%,。
高小兵解釋,2014年正極材料的上升重要是來自于三元材料和鐵鋰,特別是磷酸鐵鋰,增速超過150%,其上升重要受新能源汽車的上升所帶動。未來幾年,正極、負極、電解液、隔膜四大材料還將繼續保持一定幅度的高速上升。
事實上,電動汽車市場的高速發展對鋰電池其他的材料也帶來了新的發展機遇。
"隨著鋰電池產量突飛猛進,鋁箔的用量也不斷加大,這對國內的鋁箔行業出現了一定的刺激和發展,為鋁箔的產業轉型提出了一條新發展路途。"五星鋁業總經理樊玉慶表示,鋰電池的用途大大拓寬,尤其動力鋰電池市場的興起,對鋰電池用鋁箔的發展起到了重要的推進用途。
紫江新材料常務副總經理賀愛忠認為,電動汽車將成為鋁塑膜中長期上升的重要驅動力,隨著電動汽車市場的鋪開,預計今后三年,鋁塑膜的復合上升將超40%以上。
石墨負極主流地位5年內不會動搖
在行業的緊密關注和相關公司的宣傳下,新型負極材料得到了廣泛關注,而有關新型負極材料短時間內沖擊石墨地位的觀點也開始不脛而走。在2014高工鋰電年會上,湖州創亞總經理胡博認為,石墨作為負極材料的主流地位在3到5年內依然不會動搖。
在胡博看來,新型負極材料都有各自的缺點,在鋰電池充放電過程中,硅碳的體積容易發生膨脹,硅碳復合材料很難在新能源汽車上得到廣泛應用,而鈦酸鋰的大幅推廣,也面對成本過高等問題的掣肘。
"石墨作為負極材料的主流地位在未來3到5年內并不會被動搖。"胡博認為,雖然行業各種新型的負極材料在研發上不斷有新的發現,但是石墨的主流地位在接下來的幾年內還會繼續保持。
這種看法也得到了GBII分析師高小兵的認同,高小兵認為石墨作為負極材料的主流地位在兩三年內不會發生改變,這種趨勢仍然會繼續保持。
加速高端轉型替代進程
新能源汽車市場逐步升溫的2014年,鋰電池行業掀起了一輪針對動力領域的擴產熱潮,低端產量的過剩引發業內的擔憂。但是天津巴莫副總經理阮慶征、卓能新能源技術副總裁鄧綸浩看來,行業的產量過剩和中高端市場并無關系,反而是加速高端替代的市場機遇。
"目前我們國內的動力鋰電池材料還幾乎沒有進入國際高端的動力鋰電池廠。"阮慶征認為,在最高端的正極材料領域,我國和日韓還有不少差距,這方面的產量是相當稀缺的。
在阮慶征看來,國內材料公司一定要從價格競爭的死循環中掙脫出來,加大在研發創新、工藝改進、品質提升上的投入,通過高端產品來進一步提升公司的品牌影響力。
"電動汽車有關動力鋰電池性能要求會越來越高,這就使得電芯公司有關材料的要求也不斷提高。這也就意味著材料公司和電芯公司在供應鏈上的配合將越來越緊密。"阮慶征認為,鋰電產業鏈要共同打造健康可持續的行業生態,只有具備了這種行業的可持續生態,我們的高端材料的進口替代自然水到渠成。
這也說法也得到了下游電池公司的認同。
鄧綸浩在演講中指出,現階段在中低端呈現飽和的現狀下,高端18650市場產品依然供不應求、奇貨可居,其性能優異,一致性好、安全性高,且產品利潤率高。因而,走向中高端市場是電芯公司發展的必由之路。
新技術方法呼之欲出
新能源汽車市場的崛起給動力鋰電池行業帶來了新的機遇,在此影響下,電解液材料的性能也將出現顯著的提升,鋰電池材料新的技術方法也呼之欲出。
在車用啟停電池領域,電解液材料方面就出現了最新的解決方法。
"和一般車用電池比較,車用啟停電池對特殊性能的要求更為苛刻。"天賜新材料技術研發中心總監劉建生認為,車用啟動電池要求應具有的性能約20~30倍的啟動次數所需的使用壽命;在-30~60℃的溫度下能實現5~30C的大倍率放電性能;還要能滿足剎車短時間內能量回收引起的大倍率充電的接受能力;最后還要沒有安全隱患。
雖然當前啟停鋰電池面對著的重要挑戰有高溫和低溫的矛盾;高溫和倍率的矛盾;高溫和安全的矛盾;安全和低溫的矛盾;安全和倍率的矛盾。但是劉建生認為這些問題在一定程度上可以通過電解液和電極的兼容性改進來解決。
劉建生介紹,根據相關機構預測,到2025年,全球大概有3500萬輛汽車會使用鋰電池作為啟停電池。只要電解液能做好相關的優化調整,將會迎來巨大的市場機會。
除了電解液的技術有待取得新的突破,新型的粘結劑在耐高壓方面也進行了相關的技術的改進。
日本瑞翁株式會社主席研究員王鍵認為,隨著充電電壓越來越高,對材料的耐高電壓特性要求也越來越高。另一方面又由于隔膜越做越薄,因此提高隔膜的絕緣性是非常重要的,粘結劑的重要性也開始凸現出來。
"抑制電極膨脹的重要方法是添加粘接劑。但是,伴隨充放電過程中極片的膨脹收縮,活性物質間的距離擴大,粘接劑聚合物會有伸展。"王鍵博士認為,理想的粘接劑在反復拉伸下能依然能保持高強度。
鋰電公司要有文化傳承
針對我國鋰電產業的諸多亂象,有公司家分析認為是這個產業處在一個非健康的狀態,缺乏文化傳承,星源材質董事長陳鍵和武漢千里馬電源機械制造有限公司總經理謝敬文,分別從我國傳統文化和中西文化差異的角度論述了重視公司文化內涵對行業的積極影響。
"由于市場競爭的過剩,激烈的環境,導致了行業發展的不良情況。"陳健認為,由于終端產品使用垃圾電芯,垃圾電芯使用低端材料,這樣就給鋰電池的安全帶來了很大的隱患。這也說明為何國外這樣的事故很少,而國內類似的事故卻是比比皆是。
我國的鋰電池隔膜在國產化程度不斷提升的過程中,低端產量過剩,價格戰持續不斷也給行業帶來了很大的困擾。對此,陳鍵認為,隔膜行業要樹立重誠信、擔責任的新風氣。
謝敬文則表示:"通過和日本、德國鋰電公司間的實地考察和交流發現,國內鋰電制造公司和德國、日本、韓國公司之間還存在一定的差距,具體表現為產品質量把控能力、技術創新能力,及政府對行業的支持力度等方面,還相對不夠。"
和此同時,國內的部分鋰電公司對未來的發展戰略和技術路線并不清晰,并未真正地看清各細分領域的行業整體發展勢頭。
他認為,國內鋰電公司可借鑒、參考國際公司優良的文化傳統、管理模式,比如德國公司重視公司培訓,員工具有牢固的質量意識、重視獨創性和研究開發、工作嚴謹和認真;日本公司的"精而專"產品發展路線,及其將員工對公司的忠誠度放在第一位,個人能力和合作意識放在第二位等,都值得國內鋰電公司的學習和借鑒。
鋰電安全環保成為重中之重
鋰電安全和環保問題貫穿整個產業鏈,從鋰電材料、到電芯、再到應用。但在過去的2014年,無論是電池使用時的起火事故,還是材料及電池生產公司的爆炸事故時有發生。因而,鋰電上下游生產公司的安全和環保問題,再一次引起業內的高度重視。
"電池安全和環保問題貫穿鋰電池整個產業鏈,威脅產業安全。立足于鋰電行業的長遠發展,鋰電生產和應用的安全和環保問題急需業內的規范和解決。"新宙邦鋰電和超容事業部總經理毛玉華表示,在電動汽車市場爆發的當下,安全成為最重要的指標。
毛玉華表示,鋰電池安全問題不僅僅是電芯生產公司應該重視的問題,而是貫穿于材料、電芯、應用整個鋰電產業鏈的問題。
有關電解液生產公司而言,目前存在四大安全隱患:其一,就生產場所而言,內部閃點低、飽和蒸汽壓高、爆炸極限低,存有易爆的隱患;其二,設備和管線未統一設計,線路陳舊且修改多,公司對安全、環保管理投入不足;其三,自動化管理系統缺乏,大量采用手工作業,簡易的小作坊中,安全隱患重重;其四,缺失本質安全、規范化管理,公司無相關安全、環保管理體系,工藝落后,裝置陳舊,操作人員培訓不到位等,導致小事故頻發。
有關改善行業內的安全和環保現狀,毛玉華認為,設施、技術和專業人員的配備是基礎;安全、環保管理體系的建立和有效運行是保障;結合鋰電的特性、切實落實好相關的技術措施和應急預案是關鍵;日常的監督、檢查和持續改進是行業發展的基石。
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