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萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到,鋰電池七大技術(shù)和資源受制于國(guó)外

來(lái)源:未知  日期:2018-08-03 10:13  瀏覽量:

  萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到,鋰電池七大技術(shù)和資源受制于國(guó)外。我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈雖然已經(jīng)比較完善,但在隔膜、PVDF、水性粘結(jié)劑、鋁塑膜、自動(dòng)化設(shè)備、鈷礦等方面還受到國(guó)外技術(shù)或者資源的制約。中美貿(mào)易戰(zhàn)的爆發(fā),美國(guó)對(duì)中國(guó)部分企業(yè)采取了征收懲罰性關(guān)稅的措施,許多中國(guó)企業(yè)暴露出了核心技術(shù)缺失、研發(fā)能力薄弱的問(wèn)題,對(duì)于未來(lái)我國(guó)高新技術(shù)行業(yè)的發(fā)展有著非常大的制約。

  鋰電池作為一種清潔、高效和經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能產(chǎn)品,在過(guò)去的十幾年當(dāng)中,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板、筆記本等數(shù)碼產(chǎn)品當(dāng)中,近幾年的新能源汽車(chē)開(kāi)始大規(guī)模推廣,企業(yè)紛紛把重點(diǎn)放在了動(dòng)力電池的研發(fā)和生產(chǎn)當(dāng)中,鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游已經(jīng)趨于完善,動(dòng)力電池的產(chǎn)量更是占據(jù)全球的一半以上。在鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景之下,國(guó)內(nèi)企業(yè)也面臨著許多核心技術(shù)沒(méi)有掌握的問(wèn)題。

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  1、隔膜材料

  隔膜作為鋰電池關(guān)鍵材料之一,既要防止正負(fù)極之間的接觸,又要確保能夠通過(guò)電解質(zhì)離子,這對(duì)于隔膜的厚度、孔隙率、透氣阻力、內(nèi)阻、穿刺強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、孔徑、一致性等方面都提出了很高的要求。

  隔膜材料干法工藝已經(jīng)比較成熟,高端濕法隔膜與國(guó)外還有差距,隔膜的原材料PE和生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重依賴進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)隔膜起步較晚,國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)成熟度不高,雖然近幾年的國(guó)產(chǎn)化率有所提升,特別是干法隔膜方面已經(jīng)有了很大的提升,但在濕法方面受制于工藝、技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備。

  另外作為主材的PE材料對(duì)于純度和穩(wěn)定性有較高的要求,國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)的PE材料供應(yīng)基本上被日本三井、大韓油化等幾家企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)聚乙烯產(chǎn)品純度達(dá)不到要求,高端產(chǎn)品上基本很少使用,多用在一些低端產(chǎn)品上面。

  2、隔膜涂覆PVDF

  目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池隔膜涂覆PVDF主要依賴進(jìn)口,只有部分企業(yè)采用國(guó)產(chǎn)的PVDF,但國(guó)產(chǎn)PVDF穩(wěn)定性和材質(zhì)較差。

  PVDF又叫聚偏氟乙烯,熔點(diǎn)為172℃,熱變形溫度112~145℃,長(zhǎng)期使用溫度為-40~150℃,應(yīng)用在涂覆隔膜中,使得隔膜能夠與電極緊密結(jié)合,由于有電極極板的支撐,隔膜的熱收縮性增強(qiáng),同時(shí)也能夠減少游離態(tài)電解液,提高電池的安全性。國(guó)外PVDF產(chǎn)品主要體現(xiàn)在其穩(wěn)定性和高品質(zhì)上,包括阿克瑪和蘇威,能夠大規(guī)模生產(chǎn),而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模小,效率低。

  3、水性粘結(jié)劑

  高端水性粘結(jié)劑市場(chǎng)基本上被瑞翁、JSR、雙日等日本企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)只有中科來(lái)方。水性粘結(jié)劑主要用于正負(fù)極粘結(jié)劑和隔膜涂料上,特別是高鎳三元產(chǎn)品中,對(duì)粘結(jié)劑提出了更高的要求。

  日本企業(yè)在水性粘結(jié)劑方面的研發(fā)和布局已經(jīng)有十幾年的歷史,在這方面的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)配套非常成熟。國(guó)產(chǎn)粘結(jié)劑行業(yè)起步較晚,且配套的原材料和生產(chǎn)設(shè)備依賴進(jìn)口,中國(guó)的原材料在品質(zhì)和純度方面與日韓企業(yè)有較大差距。

  4、鋁塑膜技術(shù)

  軟包鋁塑膜嚴(yán)重依賴進(jìn)口,僅有部分企業(yè)能夠生產(chǎn),但性能得不到行業(yè)認(rèn)可。鋁塑膜作為鋰電池的外包裝材料,其厚度、阻隔性、耐電解液穩(wěn)定性等方面都有非常高的要求。

  國(guó)內(nèi)鋁塑膜產(chǎn)品的性能和國(guó)外產(chǎn)品的差距較大,主要體現(xiàn)在沖深和精度控制方面還難以達(dá)到日韓企業(yè)的水平。目前國(guó)內(nèi)鋁塑膜的供應(yīng)基本上被日本企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)雖然已經(jīng)有部分廠家開(kāi)始了鋁塑膜的研發(fā)和制造,但短期內(nèi)國(guó)產(chǎn)鋁塑膜的性能還得不到國(guó)內(nèi)電池企業(yè)的認(rèn)可,大多數(shù)仍然以進(jìn)口為主。在設(shè)備方面流延機(jī)、擠出機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備依賴進(jìn)口,在擴(kuò)產(chǎn)時(shí)受到比較大的限制。

  5、NCA技術(shù)

  中國(guó)NCA電池產(chǎn)業(yè)化滯后,關(guān)鍵NCA材料主要集中在日本企業(yè)手中。進(jìn)入2018年,三元成為動(dòng)力電池行業(yè)最為關(guān)注的領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)三元主要采用NCM技術(shù)路線,而在NCA方面基本上沒(méi)有太大的突破。

  NCA具有能量密度高、倍率特性好、低溫性能良好等特點(diǎn),是最具發(fā)展前景的高能量密度鋰電正極材料之一,日韓企業(yè)NCA正極材料開(kāi)發(fā)較早,技術(shù)更加成熟先進(jìn),并且上下游之間已經(jīng)形成了相互配套的產(chǎn)業(yè)鏈和相對(duì)穩(wěn)定成熟的供應(yīng)鏈。

  目前NCA市場(chǎng)基本上被日本壟斷,而國(guó)內(nèi)由于受到TESLA效應(yīng)帶動(dòng),部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始了NCA的布局,但是產(chǎn)量相對(duì)較少,除NCA前驅(qū)體外,其他部分均存在一定差距。

  6、自動(dòng)化設(shè)備

  高端自動(dòng)化設(shè)備,特別是圓柱電池設(shè)備嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隨著鋰電池企業(yè)的產(chǎn)能不斷擴(kuò)張,鋰電設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng),但由于鋰電設(shè)備工序和品類(lèi)眾多,企業(yè)過(guò)度集中,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,國(guó)產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性、制造工藝和數(shù)字化控制方面與國(guó)外企業(yè)還有一定的差距,特別是在圓柱電池生產(chǎn)領(lǐng)域多依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)設(shè)備在精度和自動(dòng)化程度方面難以滿足要求。

  7、鈷礦

  中國(guó)鈷礦儲(chǔ)量低,嚴(yán)重受制于國(guó)外。鈷作為三元材料里面必不可少的一種元素,其對(duì)三元材料的成本影響較大。目前,全球鈷礦主要分布在剛果金、澳大利亞、古巴、贊比亞和菲律賓等地,這幾個(gè)國(guó)家的儲(chǔ)量占據(jù)全球鈷儲(chǔ)量的80%以上,而鈷礦在中國(guó)的儲(chǔ)量非常低,鈷儲(chǔ)量?jī)H為8萬(wàn)噸,占全球鈷儲(chǔ)量的1%。鈷礦的短缺,增加了動(dòng)力電池成本,也增加了企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

  想要鋰電池材料在市場(chǎng)上提高地位,必須持續(xù)增加研發(fā)投入,從技術(shù)上加強(qiáng)研發(fā)力度,努力縮小與國(guó)際品牌之間的技術(shù)差距。增加研發(fā)設(shè)備投入,深化行業(yè)研究共同推出整體解決方案,這樣有朝一日我國(guó)鋰電池技術(shù)才能徹底擺脫進(jìn)口和對(duì)國(guó)外的依賴性。


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