中國儲能網(wǎng)訊：9月12日，工信部發(fā)布《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2017年版)》(以下簡稱《目錄》)，鋰電池材料行業(yè)迎來新一輪的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
經(jīng)鋰電大數(shù)據(jù)梳理發(fā)現(xiàn)，其中涉及新能源領(lǐng)域的新材料共有5項，包括高性能鋰電池隔膜、鎳鈷錳酸鋰三元材料、負(fù)極材料、高純晶體六氟磷酸鋰材料和石墨烯薄膜。
隔膜厚度仍需進(jìn)步，孔隙率基本達(dá)標(biāo)
在高性能鋰電池隔膜方面?！赌夸洝芬蟾裟ず穸仍?~20μm之間，而據(jù)了解，目前國內(nèi)還無法量產(chǎn)5μm隔膜。 由于人們對電動汽車等新能源產(chǎn)品電量要求的不斷提高，隔膜變薄乃大勢所趨。
隔膜的孔隙率直接影響到產(chǎn)品批次的一致性。目前國內(nèi)鋰離子電池隔膜孔隙率為40%左右，而《目錄》要求孔隙率達(dá)到30~50%，處于要求范圍內(nèi);隔膜的孔徑、孔隙率和厚度等是衡量隔膜透氣性好壞的重要因素，《目錄》則要求透氣率為100~400s/100ml。
隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性。目前，我國干法隔膜已經(jīng)取得重大突破，形成自身的技術(shù)體系，進(jìn)口替代基本完成。但在濕法隔膜領(lǐng)域，國內(nèi)隔膜企業(yè)受限于工藝、技術(shù)等多方面因素，產(chǎn)品水平還較低，生產(chǎn)設(shè)備主要依賴進(jìn)口。
本次《目錄》對于隔膜性能的要求作出明確的規(guī)定，不定會成為推進(jìn)我國隔膜技術(shù)水平進(jìn)步的重要契機(jī)，同時也是未來技術(shù)信號的預(yù)告，隔膜廠家也會因此拉開競爭優(yōu)勢差距，行業(yè)洗牌蓄勢待發(fā)。
近日，隔膜行業(yè)龍頭星源材質(zhì)發(fā)布最新投資者關(guān)系活動記錄表，其中披露，公司全資子公司常州星源“年產(chǎn)36000萬㎡鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜項目”建設(shè)期為33個月，目前已開始建設(shè)并按計劃推進(jìn)中。項目分兩期建設(shè)：一期、二期各建設(shè)4條線、年產(chǎn)18000萬㎡鋰離子電池濕法隔膜及涂覆隔膜，預(yù)計一期將在2018年底投產(chǎn)。
另外，常州的主線設(shè)備從德國布魯克納采購的，目前公司已與布魯克納簽訂了8條濕法制模主線的供貨合同。
由此可見，國內(nèi)隔膜廠家正在加速產(chǎn)能擴(kuò)張，但所用主要設(shè)備依然是國外進(jìn)口，要想擁有核心技術(shù)體系，還有很長的路要走。
高鎳三元地位凸顯
鎳鈷錳酸鋰三元材料方面?！赌夸洝芬笕牧系谋热萘窟_(dá)到>180mAh/g(0.5C)，這對于三元NCM111和NCM523等材料來說，目前是很難實現(xiàn)的。
另外，《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)明確提出2020年單體電池能量密度為300wh/kg，目前主流的NCM523可以達(dá)到160-200wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達(dá)到230wh/kg和280wh/kg，與規(guī)劃的要求相差不遠(yuǎn)。
由此可見，高鎳NCM622、NCM811和NCA材料定會成為未來主流三元材料路線。
“高鎳材料無疑具有巨大發(fā)展?jié)摿Γ芏嗥髽I(yè)也認(rèn)識到了高鎳材料的價值，紛紛投資研究?！碧炝︿嚹芗夹g(shù)副總工張磊表示。
據(jù)鋰電大數(shù)據(jù)了解，目前比克、比亞迪、寧德時代、國軒高科等多家知名電池企業(yè)均已加入高鎳三元研發(fā)行列，并紛紛制定了目標(biāo)：
比亞迪：正極材料采用高鎳三元材料，負(fù)極材料采用氧化亞硅或納米硅，計劃2018年三元電池能量密度達(dá)240Wh/kg，2020年達(dá)300Wh/kg。
國軒高科：采用高鎳三元正極材料，硅基負(fù)極材料，2020年目標(biāo)是300-350Wh/kg。
值得注意的是，8月30日，國軒高科宣布與比亞迪等公司合資設(shè)立合資公司，主要從事鋰離子電池三元正極材料前驅(qū)體項目。項目共分兩期建設(shè)。其中一期項目設(shè)計生產(chǎn)提供NCM523三元材料前驅(qū)體4.8萬噸和NCM622三元材料前驅(qū)體4萬噸，可根據(jù)市場情況靈活調(diào)整兩種型號的產(chǎn)品產(chǎn)量。
寧德時代：材料體系則為高鎳三元/硅碳材料，預(yù)計2016年三元電池能量密度做到200-250Wh/kg，“十三五”期間實現(xiàn)350 Wh/kg目標(biāo)。
另外，需要清楚的是，在提高NCM中鎳的含量，提升電池容量的同時，電池的循環(huán)壽命會相應(yīng)的縮短。而《目錄》對電池的循環(huán)壽命作出了明確的規(guī)定——循環(huán)壽命>1000圈(80%)。
負(fù)極材料將提價20%-30%
在負(fù)極材料(硅碳負(fù)極)方面?！赌夸洝穼Φ捅热萘亢透弑热萘糠謩e作出了要求。其中低比容量(<600mAh/g)：壓實密度>1.5，循環(huán)壽命>300圈(80%，1C);高比容量(>600mAh/g)：壓實密度>1.3，循環(huán)壽命>100圈(80%，0.5C)。
可見負(fù)極材料高低比容量的界限為600mAh/g。鋰電大數(shù)據(jù)了解到，負(fù)極材料要在滿足比容量要求的同時實現(xiàn)量產(chǎn)，硅碳負(fù)極材料或成首選。
據(jù)媒體消息，目前部分負(fù)極材料生產(chǎn)廠家正在研究將產(chǎn)品價格上調(diào)，表示在執(zhí)行完老合同后，新的訂單將重新商談價格，產(chǎn)品打算上調(diào)20%~30%?？磥碡?fù)極材料新一波漲價潮在所難免。
六氟磷酸鋰材料有所調(diào)整
高純晶體六氟磷酸鋰材料方面。相比于現(xiàn)行工標(biāo)HG/T4066-2015，《目錄》作出了相應(yīng)調(diào)整。純度≥99.99%，酸含量≤20ppm，水份≤10ppm，DMC不溶物≤200ppm，硫酸鹽(以SO4計)≤5ppm，氯化物(以Cl計)≤2ppm，F(xiàn)e、K、Na、Ca、Mg、Ni、Pb、Cr、Cu離子≤1ppm。
石墨烯產(chǎn)業(yè)前景廣闊
在石墨烯薄膜方面?！赌夸洝芬?guī)定：可見光區(qū)平均透過率(含基材)優(yōu)于 85%，純石墨烯薄膜霧度<1%、面電阻值<100Ω，與其它納米材料復(fù)合的石墨烯薄膜霧度<5%、面電阻值<10Ω，石墨烯薄膜與基材結(jié)合力可耐 3M 膠帶百格測試，具有彎曲性能，在 ITO 膜失效的情況下，可以承受超過 10 萬次的循環(huán)彎曲實驗。
據(jù)了解，ITO 在變形和彎折時易斷裂的缺點正成為柔性顯示和觸控技術(shù)的發(fā)展瓶頸，因而市場正在正在積極尋找新的替代材料。而石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，被稱為“黑金”，是“新材料之王”。在柔性透明導(dǎo)電膜市場中具備較強(qiáng)的競爭力。
根據(jù)《中國制造 2025 重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，到 2025 年，車用動力電池用石墨烯基電極材料規(guī)模將達(dá)到萬噸級，市場前景十分廣闊。
但一方面，石墨烯薄膜材料發(fā)展的時間較短，市場規(guī)模較小，而且目前仍處于從實驗室到商業(yè)化的過渡階段;另一方面，石墨烯薄膜材料的成本較高，加大了其應(yīng)用和推廣的難度。
新材料首批次應(yīng)用保險補償機(jī)制
除發(fā)布《目錄》外，工業(yè)和信息化部、財政部、保監(jiān)會三部委共同發(fā)布《關(guān)于開展重點新材料首批次應(yīng)用保險補償機(jī)制試點工作的通知》(以下簡稱《通知》)。
《通知》的運行機(jī)制如下：
1.公布承保機(jī)構(gòu)。保監(jiān)會商工業(yè)和信息化部、財政部明確參與試點的保險市場主體單位名單并公布。
2.企業(yè)自愿投保。新材料生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營實際情況自主決定是否購買新材料保險。
3.申請保費補貼資金。符合條件的投保企業(yè)，可申請中央財政保費補貼資金，補貼額度為投保年度保費的80%。保險期限為1年，企業(yè)可根據(jù)需要進(jìn)行續(xù)保。補貼時間按照投保期限據(jù)實核算，原則上不超過3年。保費補貼通過工業(yè)和信息化部部門預(yù)算現(xiàn)有工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(中國制造2025)資金安排。
