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硅碳负极等4大锂电材料入围

2019-09-14 08:49:48来源:励志吧0次阅读

  2017重点新材料示范目录公布 NCM/硅碳负极等4大锂电材料入围

  毫无疑问,动力电池产品性能的提升关键在于电池材料性能的提升。

  日前,工信部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2017年版)》(以下简称《目录》),其中有4项新材料涉足新能源领域,分别为高性能锂电池隔膜、镍钴锰酸锂三元材料、负极材料(硅碳负极)和高纯晶体六氟磷酸锂材料。

  多位业内人士向高工锂电表示,《目录》中对新能源新材料提出的各项明确指标,有助于推动国内锂电行业的锂电材料产品性能的提升,进而提高国产动力电池的产品质量和技术水平。

  距离目标仍有一定差距

  从上表可以看出,《目录》对高性能锂电池隔膜、负极材料、NCM三元材料等在性能要求上提出了明确的指标范围

  ,这主要是基于提升国内现已产业化锂电材料性能的考虑,从根本上提供国产动力电池的产品性能,缩短与日韩之间的差距。

  具体来看,《目录》对上述材料的关键性能提出了针对性的要求。

  从高性能锂电池隔膜来看,厚度、孔径、孔隙率和透气率等都是直接衡量隔膜产品质量好坏的关键。而从《目录》的性能要求来看,主要是要求动力电池隔膜做到更薄、孔径更小。

  “指标只是其中的一个衡量,产品的一致性、稳定性做好才是关键。”沧州明珠隔膜事业部总经理谷传明对高工锂电表示,目前国内隔膜企业产业化的基本上都能够达到上述指标,但还需要进一步提升。

  谷传明认为,国产隔膜和进口隔膜的主要差距并不在技术方面,更多地存在于对隔膜的理解程度、与电池企业的匹配性、隔膜的一致性和稳定性等方面。随着时间的推移,国产隔膜企业经验不断积累会逐步克服这些难点。

  相比于高性能锂电池隔膜,目前产业化的镍钴锰酸锂三元材料与硅碳负极与《目录》的差距更大一些。

  “按照目录中对三元材料提出的性能要求,只有高镍811和NCA才能满足这个要求。”新乡天力锂能股份有限公司总经理王瑞庆对高工锂电表示,《目录》是在引导三元材料向高镍方向发展,未来只有高镍三元才能实现300wh/kg的能量密度目标,现有的NCM523和622都比较困难。

  王瑞庆认为,《目录》的发布有利于推动国内高镍三元材料的研究和产业化,高镍三元也是未来正极材料的发展趋势,但还存在一些产业化障碍。

  一方面,目前国内高镍三元材料的研发还不过关,产品性能还不完全成熟,距离大规模导入应用还存在一定的距离;另一方面,目前业内高镍三元材料只有小批量的生产测试,高镍三元电池也还没有量产,技术问题还没有完全攻克,预计要到明年或后年才能大规模应用。

  据了解,目前包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、比克电池等电池企业都在积极开展高镍三元电池的研发,正在加速产业化。与此同时,当升科技、杉杉股份、天力锂能等三元材料企业也在加快高镍三元材料的研发,甚至已经开始批量生产开始导入市场。

  而与三元正极材料的性能要求相比,硅碳负极的性能要求可能更高一些,难度也比较大。

  在负极材料(硅碳负极)方面,《目录》明确要求需满足低比容量(600mAh/g):压实密度1.5,循环寿命300圈(80%,1C);高比容量(600mAh/g):压实密度1.3,循环寿命100圈(80%,0.5C)。

  “目前业内的硅碳负极比容量普遍在450mAh/g左右,但离600mAh/g的指标还有一定的差距。”上海杉杉科技有限公司总经理胡博认为,从产业化的角度而言,当前硅碳负极材料的产品性能还要进一步提升。

  业内人士指出,国内要实现2020年动力电池能量密度达到300wh/kg的目标,采用传统的石墨根本不可能实现,因此,采用硅碳材料是必然的出路。

  高工锂电了解到,目前包括上海杉杉、深圳斯诺、星城石墨、湖州创业等负极材料企业都在积极研发硅碳负极,主流的动力电池企业也在推动硅碳负极动力电池的测试和产业化。

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