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2020-02-23 点击量:292次
锂电池电解液需求快速增长
经过多年来持续的工艺改进和技术积累,我国电解液产品不仅从产量上持续增长而且产品质量已经达到国际先进水平。近几年来,我国锂电池电解液市场的销量可谓是增长迅速,从2011年的1.68万吨,增长到2016年的8.88万吨,年复合增长率达到39.51%。
锂电池需求快速增长。凭借优异性能,锂电池逐渐取代镍氢镍镉等电池,在移动电源领域迅速普及。过去几年全球锂电池产量保持快速增长,从2003年5.95GWh迅速增长至2012年的33.5GWh,年均增速21.6%。目前主要应用于手机、笔记本、电动工具和储能等领域。
中国锂电池产量快速增长。2008年至2013年,中国锂电池产量从10.3亿只增长到47.7亿只,增长3.6倍,年均复合增速达30%。随着电动汽车、电动自行车和储能电池三大需求的爆发式增长,未来锂电池需求仍将保持较快增长。锂电池电解液市场潜力巨大。
锂电池电解液技术发展趋势
1、高比能量型电解液
追求高比能量是目前锂电池最大的研究方向,尤其是移动设备在人们生活中所占有的比重越来越多的时候,续航,成为了电池最为关键的性能。
2、高功率型电解液
目前,商品化的锂电池很难实现高倍率持续放电,主要原因是电池极耳发热严重,内阻导致电池的整体温度过高,容易发生热失控。因此,需要电解液在保持高电导率的情况下能抑制电池升温过快。而对于动力电池,实现快充也是电解液发展的一个重要方向。
3、宽温型电解液
电池在高温时容易发生电解液自身分解以及材料与电解液件的副反应加剧;而在低温时则可能会有电解质盐析出和负极SEI膜阻抗成倍增加。所谓宽温电解液就是使电池拥有更加宽泛的工作环境。
4、安全性电解液
电池的安全主要体现在燃烧甚至爆炸上,首先电池本身就具有可燃性,因此当电池过充、过放、短路时,当收到外界的针刺、挤压时,当外界温度过高时,都可能引发安全事故。因此,阻燃是安全型电解液研究的一个主要方向。
锂电池电解液未来发展和改进方向
锂电池电解液的核心是材料提纯技术和配方技术。纯度要求高,因此对锂电池企业生产工艺和过程控制提出较高要求。锂电池应用广泛,不同技术路线以及不同应用领域的锂电池对电解液要求也会有所不同,因此电解液厂商需要与下游客户协同开发,因而形成较为稳定的合作关系。可以说锂电池性能的每次提升,都离不开电解液的进步与之匹配。
提高锂电池电压和稳定性是未来发展方向。小型电池领域,强调高能量密度,对电解液而言,提高工作电压以适应更高能量密度要求是未来发展方向。目前电解液电压已经逐渐从4.35伏发展到4.4伏,并逐渐向4.5伏、4.75伏甚至5伏发展,氟代碳酸酯和二腈类添加剂得到广泛应用。大型动力电池领域,常在户外工作,对高低温性能要求较高。由于六氟磷酸锂热稳定性较差,受热易分解,因此需要电解液添加稳定剂提高循环性能。
知易行难,锂电池电解液存在较高隐性门槛。综合上面的分析,我们认为锂电池电解液核心是提纯工艺和配方研发。进入门槛看似不高,但是知易行难,做出高品质电解液满足国际客户需求的厂家并不多,持续不断研发以跟上客户对电解液越来越高的性能要求,因此行业存在较高的隐性门槛。
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