七大受制于國外的鋰電池技術(shù)和資源
中美貿(mào)易戰(zhàn)的爆發(fā),美國對中國部分企業(yè)采取了征收懲罰性關(guān)稅的措施,部分中國高科技企業(yè)的進出口受到影響。在這次貿(mào)易戰(zhàn)中,許多中國企業(yè)暴露出了核心技術(shù)缺失、研發(fā)能力薄弱的問題,對于未來我國高新技術(shù)行業(yè)的發(fā)展有著非常大的制約。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/389966.htm鋰電池作為一種清潔、高效和經(jīng)濟的儲能產(chǎn)品,在過去的十幾年當(dāng)中,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機、平板、筆記本等數(shù)碼產(chǎn)品當(dāng)中,近幾年的新能源汽車開始大規(guī)模推廣,企業(yè)紛紛把重點放在了動力電池的研發(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,動力電池的產(chǎn)量更是占據(jù)全球的一半以上。
鋰電池核心技術(shù)主要涉及到原材料、電芯、設(shè)備、電池包等幾個方面,對于電池的性能和成本起到?jīng)Q定性作用。我國鋰電池產(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、NCA、自動化設(shè)備、鈷礦等方面還受到國外技術(shù)或者資源的制約。
1、隔膜材料
干法工藝已經(jīng)比較成熟,高端濕法隔膜與國外還有差距,隔膜的原材料PE和生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重依賴進口。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,又要確保能夠通過電解質(zhì)離子,這對于隔膜的厚度、孔隙率、透氣阻力、內(nèi)阻、穿刺強度、機械強度、孔徑、一致性等方面都提出了很高的要求。國產(chǎn)隔膜起步較晚,國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)成熟度不高,雖然近幾年的國產(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。目前濕法設(shè)備國內(nèi)已有部分企業(yè)金輝高科、滄州明珠等采用自己組裝設(shè)備,但為了保證產(chǎn)品的一致性、孔隙均勻性、浸潤性等性能,大多數(shù)國內(nèi)隔膜企業(yè)還是采用master、布魯克納、東芝、JSW、KOBELCO等日韓設(shè)備。另外作為主材的PE材料對于純度和穩(wěn)定性有較高的要求,國內(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,國內(nèi)聚乙烯產(chǎn)品純度達不到要求,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
目前國內(nèi)動力電池隔膜涂覆PVDF主要依賴進口,只有部分企業(yè)采用國產(chǎn)的PVDF,但國產(chǎn)PVDF穩(wěn)定性和材質(zhì)較差。PVDF又叫聚偏氟乙烯,熔點為172℃,熱變形溫度112~145℃,長期使用溫度為-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,同時也能夠減少游離態(tài)電解液,提高電池的安全性。國外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)劑市場基本上被瑞翁、JSR、雙日等日本企業(yè)壟斷,國內(nèi)企業(yè)只有中科來方。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)備依賴進口,中國的原材料在品質(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。軟包動力電池作為動力電池的一種類型,其具有能量密度高、內(nèi)阻小、循環(huán)性能好等特點,在新能源汽車上的應(yīng)用非常具有優(yōu)勢,其市場份額將會不斷增長。鋁塑膜作為軟包電池的外包裝材料,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。國內(nèi)鋁塑膜產(chǎn)品的性能和國外產(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到日韓企業(yè)的水平。目前國內(nèi)鋁塑膜的供應(yīng)基本上被日本企業(yè)昭和電工和DNP等企業(yè)壟斷,國內(nèi)雖然已經(jīng)有部分廠家,包括紫江彩印、中金瑪泰、佛塑科技等企業(yè)已經(jīng)開始了鋁塑膜的研發(fā)和制造,但短期內(nèi)國產(chǎn)鋁塑膜的性能還得不到國內(nèi)電池企業(yè)的認(rèn)可,大多數(shù)仍然以進口為主。在設(shè)備方面流延機、擠出機等關(guān)鍵設(shè)備依賴進口,在擴產(chǎn)時受到比較大的限制。
5、NCA技術(shù)
中國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。進入2018年,三元成為動力電池行業(yè)最為關(guān)注的領(lǐng)域,國內(nèi)三元主要采用NCM技術(shù)路線,而在NCA方面基本上沒有太大的突破。NCA具有能量密度高、倍率特性好、低溫性能良好等特點,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)從電動車、電池、NCA正極材料、到前驅(qū)體的開發(fā)較早,技術(shù)更加成熟先進,并且上下游之間已經(jīng)形成了相互配套的產(chǎn)業(yè)鏈和相對穩(wěn)定成熟的供應(yīng)鏈。目前NCA市場基本上被日本化學(xué)、住友和戶田三家壟斷,而國內(nèi)由于受到TESLA效應(yīng)帶動,部分企業(yè)已經(jīng)開始了NCA的布局,但是產(chǎn)量相對較少,除NCA前驅(qū)體外,其他部分均存在一定差距。
6、自動化設(shè)備
高端自動化設(shè)備,特別是圓柱電池設(shè)備嚴(yán)重依賴進口。隨著鋰電池企業(yè)的產(chǎn)能不斷擴張,鋰電設(shè)備的需求不斷增長,但由于鋰電設(shè)備工序和品類眾多,企業(yè)過度集中,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,國產(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)域多依賴進口,國產(chǎn)設(shè)備在精度和自動化程度方面難以滿足要求。
7、鈷礦
中國鈷礦儲量低,嚴(yán)重受制于國外。鈷作為三元材料里面必不可少的一種元素,其對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,這幾個國家的儲量占據(jù)全球鈷儲量的80%以上,而鈷礦在中國的儲量非常低,鈷儲量僅為8萬噸,占全球鈷儲量的1%。鈷礦的短缺,加上國內(nèi)對三元材料需求的快速增長,推動了鈷價格從20萬元/噸增長到50萬元/噸,這增加了動力電池成本,也增加了企業(yè)的風(fēng)險。
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