鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1046次 | 2019年04月27日
鋰離子電池電解液未來主要增量市場前景如何?
1、混合動(dòng)力汽車市場
混合動(dòng)力汽車(HEV)是未來數(shù)年內(nèi)新能源汽車的主要發(fā)展方向。預(yù)計(jì)2010年,全球汽車產(chǎn)量將達(dá)到7800萬輛,混合動(dòng)力汽車產(chǎn)量將達(dá)到210萬輛,占比達(dá)到2.66%,每輛汽車用動(dòng)力電池按5萬元計(jì)算,整個(gè)汽車用動(dòng)力電池市場產(chǎn)值將達(dá)到1050億元。目前大多數(shù)汽車廠商生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車85%以鎳氫電池作為汽車的儲(chǔ)能裝置。但各大廠商紛紛在新推出的車型上使用鋰電池作為車載儲(chǔ)能裝置。鋰電池取代當(dāng)前鎳氫電池的速度很可能會(huì)快于市場的預(yù)期。(以福田汽車為例,在新接的800輛混合動(dòng)力汽車上,決定全部使用鋰電池)在鋰電池作為汽車動(dòng)力蓄電池產(chǎn)業(yè)化初期,以20%的產(chǎn)品滲透率計(jì)算,市場規(guī)模達(dá)到210億元。對應(yīng)電解液市場規(guī)模為25.2億元,今后混合動(dòng)力汽車大規(guī)模商用后電解液需求量有望爆發(fā)式增長。
2、電動(dòng)自行車市場
2008年,全球電動(dòng)自行車產(chǎn)量超過2250萬輛,其中95%為中國生產(chǎn)。在目前電動(dòng)自行車使用的電池中,84%為鉛酸電池,只有14%采用鋰電池。根據(jù)測算,2010年全球的電動(dòng)自行車產(chǎn)量將接近3082萬輛,電池產(chǎn)值達(dá)到616.4億元,若鋰電池的滲透率達(dá)到10%,則市場規(guī)模將達(dá)到61.64億元,對應(yīng)電解液市場規(guī)模為7.40億元。
3、電動(dòng)代步車及電動(dòng)輪椅車市場
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(dòng)代步車包括高爾夫球車、電動(dòng)輪椅等,2007年,全球電動(dòng)代步車銷售接近100萬輛,每年以8%左右的速度增長,預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到120萬輛。目前該市場以鉛酸電池為主,但也將朝鋰離子電池方向發(fā)展。預(yù)計(jì)至2010年,全球電動(dòng)代步車的需求將超過120萬輛,電池產(chǎn)值將接近33億元,若鋰電池的滲透率達(dá)到10%,則市場規(guī)模將達(dá)到29.75億元,對應(yīng)電解液市場規(guī)模為1.2億元。
4、電動(dòng)工具市場
電動(dòng)工具是鋰電池一個(gè)具有大規(guī)模運(yùn)用前景的市場。目前,電動(dòng)工具以鎳鎘電池為主,搭配鋰電池的電動(dòng)工具可以輕易突破過去18V的電壓設(shè)計(jì)限制,并成為電動(dòng)工具產(chǎn)業(yè)先的產(chǎn)品趨勢。2005年,E-ONEMoli與Miwaukee合作推出的V28使用鋰錳正極材料的26650電池在電動(dòng)工具業(yè)屆造成震撼,正式宣告電動(dòng)工具鋰電時(shí)代的到來。2007年,全球最大的電動(dòng)工具廠商B&D推出全球第一款采用磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)工具(DCX6401ComboKit),這款產(chǎn)品在上市后第2個(gè)季度,便因其1小時(shí)高速充電、功率強(qiáng)大、高安全性和2000次以上的電池循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)下2000萬美元的銷售成績,打破了B&G創(chuàng)立以來的所有記錄。在國際大廠商的推動(dòng)下,鋰電池的滲透率將不斷上升。目前全球電動(dòng)工具的需求以每年5%左右的速度增長,電動(dòng)工具中鋰電池的比例不到10%,85%為鎳鎘電池。由于鎳鎘電池的污染性問題,歐美國家已經(jīng)逐漸立法限制其適用范圍。根據(jù)測算,2010年,全球電動(dòng)工具市場規(guī)模將達(dá)到1.82億臺(tái),電池需求達(dá)到7.3億顆,電池產(chǎn)值將達(dá)到330億元,若鋰電池的滲透率達(dá)到10%,則市場規(guī)模達(dá)到33億元,對應(yīng)電解液市場規(guī)模3.96億元,往后每年會(huì)有穩(wěn)定增長。
鋰離子電池憑借其自身的綜合優(yōu)勢正在走進(jìn)一個(gè)更為龐大的產(chǎn)業(yè)群——汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域。為了適應(yīng)這個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)群,鋰離子電池電解液材料未來的發(fā)展趨勢將主要集中在新型溶劑、離子液體、添加劑、新型鋰鹽等方面,與新型正、負(fù)極材料相匹配,從而使鋰離子電池更安全,具有更高的功率、更大的容量,最終安全方便地應(yīng)用于電動(dòng)車、儲(chǔ)能、航天以及更廣泛的領(lǐng)域。
為了滿足鋰離子電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的需要,必須開發(fā)出高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性的動(dòng)力電池電解液材料。主要應(yīng)從電解液的溶劑、溶質(zhì)和添加劑的選擇上進(jìn)行考量:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
(1)盡量選擇工作溫度范圍寬的溶劑,溶劑的熔點(diǎn)最好能在-40℃以下,沸點(diǎn)最好在150℃以上或更高,電化學(xué)窗口寬的溶劑能更好地防止在荷電狀態(tài)下的電解液的氧化還原反應(yīng),同時(shí)可以提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。比如可以考慮使用離子液體、新型溶劑、多組分溶劑等,從而解決動(dòng)力電池的安全性和環(huán)境適應(yīng)性。
(2)選擇合適的溶質(zhì),提高電池的環(huán)境適應(yīng)性。目前通常所用的LiPF6(鋰六氟磷酸鹽)分解溫度低,從60℃開始就有少量分解,在較高溫度或惡劣的環(huán)境下,分解的比例大大增加,產(chǎn)生HF(氫氟酸)等游離酸,從而使電解液酸化,最終導(dǎo)致電極材料的損壞以及電池性能的急劇惡化。
(3)可以考慮添加適量的阻燃添加劑、氧化還原穿梭添加劑、保護(hù)正負(fù)極成膜添加劑等。采用阻燃添加劑可以確保電池內(nèi)部熱失控時(shí),電解液不會(huì)燃燒起火,使電池安全性得以保證。采用氧化還原穿梭添加劑的作用是,防止當(dāng)電池尤其是動(dòng)力電池組由于在使用過程中出現(xiàn)異常的狀況,單體電池會(huì)經(jīng)常性過充或過放,從而導(dǎo)致電池性能的迅速惡化,進(jìn)而影響整組電池的性能和使用,甚至帶來安全隱患的發(fā)生。采用正負(fù)極成膜添加劑的作用是可以有效地保護(hù)正負(fù)極材料在充電狀態(tài)下與電解液的接觸反應(yīng),通過成膜的形式,將高度活性的正負(fù)極與電解液隔離開來,從而防止電解液在電極表面的反應(yīng)。
四、全球鋰離子電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,全球鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)發(fā)展平穩(wěn),市場主要集中于日本宇部公司和ECOPRO(韓國第一毛織城)公司,兩家公司大約占全球市場份額的50%。排在其后的企業(yè)依次為:三菱化學(xué)、富山化學(xué)、三井化學(xué)、岸田化學(xué)、張家港國泰榮華及其他企業(yè)。
2008年預(yù)計(jì)全球鋰離子電池電解液需求上升38%,全年達(dá)到14225噸,預(yù)計(jì)09年電解液需求增加35%。
五、國內(nèi)鋰離子電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀
國產(chǎn)電解液是從2002年進(jìn)入市場逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品的,通過不斷改進(jìn)和提高,產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,只有少部分使用進(jìn)口電解液。
國內(nèi)生產(chǎn)電解液的主要單位有江蘇國泰(002091)旗下國泰榮華、天津金牛、東莞杉杉、汕頭金光、珠海賽緯電子、廣州天賜、北京創(chuàng)亞化工公司等10余家。年生產(chǎn)能力都在千噸級(jí)以上,涉及高、中、低端各個(gè)市場,可滿足我國鋰離子電池生產(chǎn)的需要,并有部分出口。
國泰榮華是鋰離子電池電解液行業(yè)中的龍頭企業(yè),是國內(nèi)第一大鋰離子電池電解液生產(chǎn)企業(yè)。2008年公司在江蘇揚(yáng)子江化工園區(qū)新建了5000萬噸產(chǎn)能(同時(shí)還預(yù)留了5000噸產(chǎn)能廠地),廠房已經(jīng)建設(shè)完畢,預(yù)計(jì)09年6-7月試生產(chǎn),10-11月正式生產(chǎn),之后老廠3000噸產(chǎn)能將關(guān)閉。預(yù)計(jì)08/09年產(chǎn)量分別為2700噸/4000噸。目前公司產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率30%-40%,而且定位中高端市場。天津金牛、東莞杉杉市場占合計(jì)30%,產(chǎn)品主要定位中低端市場。