昆侖新材：2023年實(shí)現(xiàn)40萬(wàn)噸產(chǎn)能，鈉離子電池電解液已供貨
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2022年新能源汽車(chē)市場(chǎng)再次刷新增長(zhǎng)紀(jì)錄，全年中國(guó)市場(chǎng)新能源批發(fā)銷(xiāo)量達(dá)到649萬(wàn)輛，較2021年的331萬(wàn)輛同比增長(zhǎng)96%。作為新能源汽車(chē)核心的動(dòng)力電池，在汽車(chē)市場(chǎng)爆發(fā)和單車(chē)帶電量增加背景下更是跨越式增長(zhǎng)，也帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)隨之大增。
以電解液為例，據(jù)電池中國(guó)不完全統(tǒng)計(jì)，到2025年電池頭部企業(yè)規(guī)劃產(chǎn)能已超4000GWh，如果假設(shè)能釋放2000GWh，屆時(shí)對(duì)電解液需求就將達(dá)到240萬(wàn)噸。這也為電解液市場(chǎng)提供了巨大的增量機(jī)遇。
除了中國(guó)，未來(lái)幾年歐洲、北美的增量市場(chǎng)也十分巨大，從電池應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，未來(lái)動(dòng)力、儲(chǔ)能將會(huì)保持較大增幅，而這些領(lǐng)域?qū)﹄姵匦阅苤笜?biāo)要求愈發(fā)嚴(yán)苛，對(duì)電解液等材料的需求和技術(shù)迭代也將提出新的要求和挑戰(zhàn)，而這同時(shí)也為現(xiàn)有市場(chǎng)格局和企業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
圖為香河昆侖新能源材料股份有限公司研發(fā)總監(jiān)孫春勝發(fā)表演講
“動(dòng)力、儲(chǔ)能未來(lái)預(yù)期將保持較大幅度增長(zhǎng)。另外，電池形態(tài)上，圓柱電池得益于46系列等大圓柱電池的推出，占比也會(huì)增加;軟包因?yàn)闅W洲車(chē)企的青睞，也會(huì)有一個(gè)較大的增長(zhǎng)。”在第七屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2022)上，香河昆侖新能源材料股份有限公司研發(fā)總監(jiān)孫春勝認(rèn)為，伴隨著電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)對(duì)電池需求的帶動(dòng)，電解液需求和出貨量都有望保持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
作為關(guān)系到新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程、使用壽命、充電時(shí)間和安全性等諸多重要性能指標(biāo)的關(guān)鍵部件，動(dòng)力電池技術(shù)仍在持續(xù)迭代中。
動(dòng)力電池安全、性能和成本三者是交叉關(guān)聯(lián)的一體，在提高性能時(shí)往往會(huì)對(duì)安全和成本帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)，而在降低成本時(shí)又要考慮安全和性能，“最重要的是三者需找到一個(gè)平衡，就是在保證安全的前提下，在較高水平上平衡電池性能和其成本。”孫春勝進(jìn)一步補(bǔ)充道，電池既希望它高溫性好，也希望它低溫、常溫性能好，還有安全、功率等，是一種多因子交互性輸入，多指標(biāo)輸出的復(fù)雜體系，而作為電池材料的電解液，為了滿足多指標(biāo)需求，需要電解液企業(yè)有著廣泛且深厚的電池技術(shù)背景，同時(shí)還需要熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)，以及電化學(xué)和界面化學(xué)等方面的深厚技術(shù)積淀。
據(jù)孫春勝介紹，針對(duì)電池性能的提升，目前在正極方面主要是采用高鎳化、高電壓化;負(fù)極主要通過(guò)硅負(fù)極化、補(bǔ)鋰或富鋰化;極片采用高壓實(shí)密度的工藝等途徑來(lái)提升電池的能量密度。
在安全性方面，常見(jiàn)的途徑主要有半固態(tài)化，或者固態(tài)化，“目前，業(yè)界主要集中在解決界面穩(wěn)定性的問(wèn)題”;此外，還有電池寬溫域和阻燃技術(shù)，如要求電池在低溫和高溫情況下都能有很好表現(xiàn)，需要優(yōu)秀的循環(huán)壽命的同時(shí)，也需要開(kāi)發(fā)低內(nèi)阻和界面穩(wěn)定的材料體系，這些都需要從電解液著手。
在低成本方面，業(yè)界普遍關(guān)注電解液BOM成本，希望降低現(xiàn)有材料的BOM成本，開(kāi)發(fā)低成本物料;除了常見(jiàn)的BOM成本之外，工藝路線的成本、A品配組率的成本控制等也是降本的主要途徑。
為實(shí)現(xiàn)電池安全、性能和成本的平衡，滿足不同領(lǐng)域、多場(chǎng)景應(yīng)用需求，昆侖新材內(nèi)部建立了科學(xué)的產(chǎn)品研發(fā)體系平臺(tái)——精益開(kāi)發(fā)流程，通過(guò)小型化、標(biāo)準(zhǔn)化和高通量技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在產(chǎn)品方面，據(jù)孫春勝介紹，公司開(kāi)發(fā)的高能量密度、高功率半固態(tài)軟包電池電解液，通過(guò)原物質(zhì)的研發(fā)，電解液成分組合及其與正負(fù)極的保護(hù)作用機(jī)理的研究，高溫循環(huán)與低溫放電容量得到進(jìn)一步的提升;通過(guò)配方改進(jìn)，可滿足20Ah以上的電池容量，已經(jīng)通過(guò)擠壓、針刺、熱箱等安全性能測(cè)試，解決了高能量密度與高安全兼顧的問(wèn)題。使用該材料的電解液半固態(tài)電池已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)，以及EV、PHEV等領(lǐng)域。
在提升能量密度方面，昆侖新材圍繞高電壓、高鎳、中鎳高電壓等正極材料和負(fù)極材料，開(kāi)發(fā)的電解液在安全、成本、倍率，高低溫和循環(huán)等方面均有優(yōu)異表現(xiàn)。孫春勝表示，以安全為例，公司針對(duì)高鎳三元體系開(kāi)發(fā)的阻燃電解液，與傳統(tǒng)電解液相比，實(shí)現(xiàn)了不起火、不冒煙等高安全特征。
針對(duì)下一代電池材料，公司也已經(jīng)布局固體電解質(zhì)，目前主要圍繞硫化物和氧化物固體電解質(zhì)研發(fā)并已取得重大進(jìn)展。
值得注意的是，2022年以來(lái)，鈉離子電池因低成本、寬溫域等優(yōu)勢(shì)，獲得市場(chǎng)的極大關(guān)注。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，昆侖新材率先實(shí)現(xiàn)了鈉電電解液的噸級(jí)量產(chǎn)，并于2022年11月成為傳藝鈉電獨(dú)家鈉電池電解液供應(yīng)商，體現(xiàn)了自研產(chǎn)品的深厚技術(shù)實(shí)力和較高的市場(chǎng)認(rèn)可度。
孫春勝表示，鈉離子電池的電解液，其溶劑的種類和含量、添加劑的種類組合與含量，鋰鹽的選擇均有別于鋰離子電池，需要電池端，電解液端及材料端緊密攜手來(lái)解決性能進(jìn)一步提升的問(wèn)題。
在以市場(chǎng)為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新方面，依托昆侖新材組建的高素質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，近年來(lái)公司開(kāi)創(chuàng)了多項(xiàng)核心技術(shù)，過(guò)去兩年已經(jīng)取得70余項(xiàng)專利，已授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)。包括在審階段的，發(fā)明專利有90余項(xiàng)。
客戶方面，昆侖新材已經(jīng)與寧德時(shí)代、億緯鋰能、力神電池、贛鋒鋰電等多家頭部電池企業(yè)建立深度合作。同時(shí)，昆侖新材的產(chǎn)品和技術(shù)正快速走向歐洲、北美、韓國(guó)以及東南亞市場(chǎng)，與國(guó)際主流電池廠商和車(chē)企合作。
為滿足國(guó)內(nèi)外客戶的訂單需求，以及服務(wù)全球新能源市場(chǎng)，昆侖新材也在積極擴(kuò)充產(chǎn)能。截至目前，昆侖新材湖州公司年產(chǎn)能已達(dá)到6萬(wàn)噸，三期10萬(wàn)噸項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)建設(shè);宜賓公司規(guī)劃的24萬(wàn)噸/年電解液產(chǎn)能，先期12萬(wàn)噸項(xiàng)目將在今年3月份投產(chǎn)。此外，公司正布局歐美建廠，滿足海外市場(chǎng)需求。
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