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業(yè)界探尋鋰離子電池電解液升級之道

鉅大LARGE  |  點擊量:560次  |  2021年09月17日  

雖然還沒有最終邁過等級不高、品質(zhì)穩(wěn)定性差、生產(chǎn)成本過高的難關(guān),鋰離子電池四大支柱之一的電解液,尤其是其關(guān)鍵材料六氟磷酸鋰(LiPF6)生產(chǎn)就出現(xiàn)了一哄而上的傾向。在日前于蘇州召開的我國鋰離子電池電解液研討會上,專家陳言,通過產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,力爭在產(chǎn)品性能、安全性和生產(chǎn)成本方面取得突破,開發(fā)制造高等級的六氟磷酸鋰材料以替代進口,滿足手機、平板電腦對大容量、小體積電池市場的需求,才能使我國鋰離子電池材料業(yè)走上健康發(fā)展之路。目前鋰離子電池主流電解質(zhì)鋰鹽仍為六氟磷酸鋰。與其他電解質(zhì)鋰鹽相比,六氟磷酸鋰具有良好的離子電導率和電化學穩(wěn)定性,且廢舊電池回收處理簡單,環(huán)保性能較好。因此,受政策鼓勵和市場驅(qū)動的雙重影響,近幾年來,國泰華榮、新宙邦、廣州天賜等公司紛紛新建、擴產(chǎn)項目,提高電解液產(chǎn)量。日本宇部聯(lián)合陶氏化學在華建立電解液合資公司,三菱化學也設立獨資子公司新建電解液項目。由于六氟磷酸鋰工業(yè)化合成技術(shù)取得了突破,國內(nèi)多氟多化工、國泰華榮等公司也逐步開始由中試到批量產(chǎn)業(yè)化。


在大批項目上馬后,目前我國六氟磷酸鋰的進口比例已下降至62%,相有關(guān)歷年80%以上的進口量,國產(chǎn)化水平有了較大提升。但大多數(shù)國產(chǎn)六氟磷酸鋰由于受游離酸偏高的瓶頸制約,在品質(zhì)穩(wěn)定性和生產(chǎn)成本等方面都面對挑戰(zhàn),產(chǎn)品還不能作為手機、平板電腦等高檔鋰離子電池材料應用。在六氟磷酸鋰的產(chǎn)業(yè)化方面,我國仍落后于日本等發(fā)達國家。


多氟多化工公司副總經(jīng)理趙永鋒表示,參與國際競爭必須打造自己的核心競爭力,這種競爭力很大程度上依賴于技術(shù)創(chuàng)新和市場開發(fā),而非單純的資金投入。


與會代表普遍認為,在電動汽車、儲能市場未大規(guī)模開啟前,國內(nèi)公司應當把握智能手機、平板電腦、移動電源等鋰離子電池應用快速發(fā)展的機會,并關(guān)注電動自行車、低速電動汽車等領(lǐng)域的鋰離子電池替代應用潛力。


目前,國內(nèi)鋰鹽與日韓鋰鹽在品質(zhì)上存在較大差異,如HF含量控制和成芯后的循環(huán)性能等。專家提出,六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝比較復雜,量產(chǎn)中最難把握的是產(chǎn)品純度的均一性。影響產(chǎn)品品質(zhì)的因素很多,包括原料品質(zhì)、設備精細程度、工藝控制等,而這些正應是國內(nèi)公司技術(shù)突破的方向。

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也有專家認為,電解液是由有機溶劑、鋰鹽和添加劑配制而成的復雜系統(tǒng),如何摸索出適合新型電解質(zhì)鋰鹽的最佳配方,還需勇于嘗試。雖然在近期內(nèi)新型電解質(zhì)鋰鹽不會大規(guī)模取代六氟磷酸鋰,但國際上的新趨勢是根據(jù)電解液的性能需求,開發(fā)多種鋰鹽混合使用,有條件的公司可在這方面重點研發(fā)。


四川大學化工學院副教授王辛龍介紹說,他們已開發(fā)成功六氟磷酸鋰新工藝,希望能找到合作伙伴開展中試。這個伙伴不僅僅有資金,更重要的是要有下游產(chǎn)品和生產(chǎn)管理相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗,通過協(xié)同創(chuàng)新取得突破。


亞化咨詢總經(jīng)理夏磊提出,公司應根據(jù)市場需求制定擴產(chǎn)計劃,切勿盲目跟風。過去幾年以來,電解液行業(yè)的毛利率已經(jīng)逐漸降低,未來幾年中低端的電解液可能過剩。因此必須大力開發(fā)高端的電解液和六氟磷酸鋰材料,并關(guān)注新型鋰鹽如雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI)的發(fā)展動向。此外還要建立產(chǎn)業(yè)鏈同盟軍,讓電解液生產(chǎn)公司與下游鋰離子電池生產(chǎn)商,以及下下游的電池應用商開展緊密合作,開發(fā)符合客戶需求的電解液產(chǎn)品和材料,并加強售后服務,這也是電解液行業(yè)發(fā)展的大趨勢。



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