鉅大LARGE | 點擊量:3065次 | 2018年06月29日
鋰電池的輔材---國產高端水性粘結劑的發展現狀怎么樣?
鋰電材料國產化率普遍較高,但作為輔材的國產高端水性粘結劑卻幾近空白,令人深思。
粘結劑的作用在于將正負極材料和導電劑牢固地粘接在金屬集流體上,構成電池正負極極片。粘合劑在正負極片中用量非常少,占鋰電池成本不超過3%,但作為電極活性材料的連接媒介,其對電池內阻、首效、倍率、高溫等性能都會產生影響,是不容小覷的一款輔材。
目前正極攪拌采用的粘結劑以油性粘結劑PVDF為主,該類粘結劑需要加入NMP溶劑配合使用,而NMP溶劑含有一些對人體健康有害的不良物質,使用時需要投入成本進行回收。最初,負極攪拌使用的粘結劑也是PVDF等油系粘結劑,但因為考慮到電池內極化嚴重,且水系更環保且能代替其粘結作用,故發展到現在負極選用水系粘結劑已成為主流方向。
水系粘結劑主要有SBR(丁苯乳液)、CMC(羥甲基纖維素)、PTFE(聚四氟乙烯乳液)、PAA(聚丙烯酸酯)等。其可以與正極材料中的磷酸鐵鋰搭配使用,與部分錳酸鋰(各家錳酸鋰不盡相同)也可以,但與三元材料則顯得格格不入,存在較難克服的技術難點。而三元材料尤其是高鎳三元,是行業大勢所趨,讓水性粘結劑在正極領域的拓展變得更加艱難。
不過,也有資深人士認為,隨著國家環保政策的趨嚴(歐盟已出臺政策禁售油性體系粘結劑,中國或跟風),以及國際知名水性粘結劑生產商日本瑞翁、JSR等正在加大研發試圖攻克正極用水性粘結劑技術難點,未來水性粘結劑有望逐步取代PVDF。當然,取代PVDF會贏來一部分市場空間,但未來銷量增長的關鍵仍在于下游動力電池市場規模的擴大。
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%
調查數據顯示,2017年水性粘結劑整體需求量約2000噸,預計到2020年將達到4000-5000噸規模,需求增量將主要來自動力電池領域。當前動力電池已形成高度集中局面,前10家企業占據超70%的市場份額。這也意味著,水性粘結劑生產商的客戶結構中,高端動力電池企業占比高者,才能充分享受動力電池發展所帶來的紅利。
一個擺在眼前的殘酷現實是,當前高端水性粘結劑市場幾乎是瑞翁、JSR、雙日等日本企業的天下,而國內較知名的水性粘結劑品牌是成都茵地樂(現在是中科來方全資子公司),其他國產品牌則可以用“幾乎沒怎么聽過”來形容。
而水性粘結劑高端價格達300-400元/公斤,低端只需20-30元/公斤,價格相差十幾倍,利潤空間完全不能相提并論。