摘要

今年以來，包括四大關(guān)鍵材料及輔助材料在內(nèi)的材料企業(yè)在產(chǎn)品創(chuàng)新方面有了不少新成果，也反映出鋰電材料行業(yè)發(fā)展新趨勢。

盡管新能源汽車產(chǎn)銷量連年上升，但要想在市場競爭中與燃油車抗衡，新能源汽車還需進(jìn)一步提升性價比。所謂性價比就是里程成本比，這一提升需要電池性能的改進(jìn)、整車電耗的下降和效率的提升、充電設(shè)施的便利化以及安全管理，其中最重要的是提升電池性能。

國家政策正在引導(dǎo)動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加大研發(fā)力度以提升電池性能，比如設(shè)置到2020年，動力電池單體比能量達(dá)到300瓦時/公斤以上，力爭實(shí)現(xiàn)350瓦時/公斤的目標(biāo)；專門設(shè)立新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)來推動代表性企業(yè)進(jìn)行能量密度的攻堅(jiān)戰(zhàn)；補(bǔ)貼發(fā)放與能量密度掛鉤等。

在政策的牽引下，動力電池企業(yè)正聯(lián)合上游材料企業(yè)，一起共同大力投入研發(fā)，通過改進(jìn)正負(fù)極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)等，希望盡可能快地提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度。其中，提升材料性能被業(yè)界視為提高電芯能量密度最根本的途徑。

正極材料領(lǐng)域，企業(yè)致力于開發(fā)各類高電壓、高比容量、高性能正極材料，磷酸鐵鋰提高壓實(shí)密度、降低成本，三元從NCM523向NCM622過渡；負(fù)極材料領(lǐng)域，石墨類負(fù)極材料性能提升的同時，硅碳負(fù)極、軟碳等作為研發(fā)重點(diǎn)，部分企業(yè)已經(jīng)量產(chǎn)。

電解液領(lǐng)域，配套三元動力電池電解液已經(jīng)相對成熟，高鎳-硅碳動力電池電解液及相關(guān)電解質(zhì)、添加劑等成為研發(fā)重點(diǎn)，部分企業(yè)成功研發(fā)并量產(chǎn)；隔膜領(lǐng)域，企業(yè)為助力電池安全、能量密度的提升及成本的下降，對隔膜產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝均有所改進(jìn)；其他材料領(lǐng)域，6μm高端柔性銅箔、國產(chǎn)鋁塑膜加快進(jìn)口替代、純度高及管徑小的碳納米管等值得關(guān)注。

且看下文這14家材料企業(yè)的創(chuàng)新成果：

正極材料

1、金鋰科技

金鋰科技新研發(fā)的磷酸亞鐵鋰材料技術(shù)具備三大創(chuàng)新性：1）開發(fā)獨(dú)特偏磷化材料配方，可以使用氧化鈦生產(chǎn)過程產(chǎn)生的無水磷酸鐵原材料生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；2）采用新型復(fù)合鐵源技術(shù)，可以將磷酸鐵鋰粉體壓實(shí)提高到2.7g/cm3以上，極片壓實(shí)密度做到2.4-2.5g/cm3；3）利用自主技術(shù)解決了粉體密度小、生產(chǎn)效率低的問題，在核心工序燒結(jié)中可以提高1倍以上生產(chǎn)效率。

金鋰科技稱，通過以上技術(shù)改進(jìn)，電池企業(yè)可以降低10%左右的制造成本，提高壓實(shí)密度，能夠顯著提高磷酸鐵鋰能量密度。

2、四川富驊

四川富驊高能量密度鋰離子電池正極材料鎳鈷鋁酸鋰(NCA)及其聚合物鋰離子電池的制備方法突破了使用傳統(tǒng)固相法生產(chǎn)該材料時性能和批次穩(wěn)定性差的不足，能夠達(dá)到甚至超過使用液相法生產(chǎn)該正極材料的水平，在改善產(chǎn)品性能的同時使生產(chǎn)該正極材料的成本大大降低，并且還避免了三廢的排放。

在產(chǎn)品性能上，該正極材料是磷酸鐵鋰正極材料或尖晶石型錳酸鋰正極材料的2.5-3倍；體積能量密度可達(dá)到900-930Wh/L，實(shí)現(xiàn)了鋰離子動力電池的高能量密度達(dá)到甚至超過300Wh/kg的目標(biāo)，而且安全性能和循環(huán)性能達(dá)到甚至超過普通電壓正極材料水平。

負(fù)極材料

3、正拓能源

正拓能源研發(fā)生產(chǎn)的硅碳負(fù)極可取代傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料，具有克容量高(400mAh/g-650mAh/g)、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)。以ZT-SC420為例：該產(chǎn)品首次放電容量≥420mAh/g；庫倫效率≥91%，1000周0.5C循環(huán)后容量保持率≥80%。

這款硅碳負(fù)極材料有三大技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：?納米結(jié)構(gòu)化。采用特有的納米制備技術(shù)，從硅材料內(nèi)部解決其鋰離子嵌入導(dǎo)致的體積膨脹問題，從而提高硅碳材料的循環(huán)性能；?碳包覆處理。采用均勻可控的碳包覆技術(shù)，解決了包覆不均勻?qū)е鹿璨牧吓c電解液中HF組分與硅反應(yīng)導(dǎo)致電性能惡化的問題；

?二次造粒。采用二次造粒所得的碳包覆納米硅材料，可存在于一次石墨顆粒之間的縫隙中，為硅材料提供膨脹空間，大大改善了硅-碳負(fù)極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

4、深圳斯諾

深圳斯諾成立于2002年02月，是專業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池負(fù)極材料的國家級高新技術(shù)企業(yè)。沉淀多年，深圳斯諾在2017年進(jìn)入發(fā)展快車道。在產(chǎn)品方面，該公司繼續(xù)發(fā)力，比如推出動力電池負(fù)極材料MAG-09/10系列產(chǎn)品；加大石墨化加工研發(fā)力度，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局。

深圳斯諾自主創(chuàng)新的新能源汽車動力電池負(fù)極材料MAG-09/10系列產(chǎn)品，具有優(yōu)異的長循環(huán)性能：1C充放10000次容量保持率達(dá)80%以上，2C充放1000次容量保持率達(dá)95%以上；良好的低溫放電性能：-20℃放電容量比85%以上。目前，這一系列產(chǎn)品大量應(yīng)用于國內(nèi)各大動力電池企業(yè)，受到客戶廣泛使用和好評。

5、歐鉑新材

軟碳-PSCAM280是依托歐鉑新材和韓國PowerCarbonTechnology公司在先進(jìn)碳材料領(lǐng)域的技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)的適用于快充動力電池的軟碳負(fù)極材料。該材料具有晶面間距大(d(002)=0.348nm)，晶粒尺寸小(Lc=2~20nm)，便于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。

其創(chuàng)新性和先進(jìn)性主要體現(xiàn)在：1、通過原位包覆，提升了軟碳的導(dǎo)電性，進(jìn)一步提高了材料的倍率性能；2、通過原料控制，有效降低了鐵、硫等雜質(zhì)元素的含量，提升了產(chǎn)品克容量和循環(huán)性能；3、通過對產(chǎn)品預(yù)處理、碳化溫度、氣氛的細(xì)微控制，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品批次一致性的有效控制。相較于目前市場上的同類產(chǎn)品具有克容量高(280mAh/g)、首次效率高(85%)、倍率性能和循環(huán)性能優(yōu)異(客戶驗(yàn)證4C循環(huán)1200容量保持80%以上)等優(yōu)點(diǎn)。

電解液/電解質(zhì)

6、新宙邦

目前硅碳電解液大多是采用高含量的FEC來穩(wěn)定硅碳負(fù)極的SEI，以此來改善硅碳負(fù)極的循環(huán)性能，但高含量的FEC容易被高鎳正極或高電壓NMC正極所催化分解，從而劣化電池的高溫存儲性能和高溫循環(huán)性能。

在此背景下，新宙邦公司自主開發(fā)了新型正極成膜添加劑LDY196，其能明顯抑制電解液在高鎳正極和高壓NMC正極上的氧化分解，從而能有效改善高含量FEC電解液在高鎳或高電壓NMC電池下的高溫不足和循環(huán)不足的問題。

通過新型正極成膜添加劑LDY196，負(fù)極成膜添加劑VC,FEC，鋰鹽型低阻抗添加劑等開發(fā)了一系列電解液產(chǎn)品，該系列電解液產(chǎn)品用于高鎳正極/硅碳負(fù)極的動力電池體系中，能滿足循環(huán)1000周的要求，并能獲得優(yōu)良的高溫性能和低溫性能。

該系列產(chǎn)品廣泛適用于高能量密度NCM811、NCA、高電壓三元正極配硅碳負(fù)極動力電池，已經(jīng)在國內(nèi)外的中高端客戶中得到大批量應(yīng)用。

7、藍(lán)德能源

藍(lán)德能源采用離子液體復(fù)合液態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)EC基復(fù)合溶液/LiPF6液態(tài)電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)在電導(dǎo)率不變的情況下，提高溶劑穩(wěn)定性，同時保護(hù)三元高電壓電極，抑制其活性物質(zhì)溶出，抑制電解質(zhì)溶液與活性物質(zhì)直接接觸，從而提高電池可充放電壓，最終實(shí)現(xiàn)容量的大幅提高。

加入離子液體復(fù)合電解質(zhì)后，電解質(zhì)中的保護(hù)劑會自主通過靜電作用吸附在電極顆粒表面，實(shí)現(xiàn)對電極材料的有效保護(hù)。離子液體復(fù)合電解液在5.5V時都能保持非常良好的穩(wěn)定性，電解液不發(fā)生分解，大幅度提高電解質(zhì)的使用電化學(xué)窗口，從而提高三元電池的能量密度。

離子液體復(fù)合電解液可提高15%左右的能量密度，并延長電池的使用壽命，大大提高安全性。

此外，采用哌啶、吡咯類多碳復(fù)合離子液體添加劑與傳統(tǒng)EC基復(fù)合溶液/LiPF6液態(tài)電解質(zhì)混合的方式大幅度提高三元電池的能量密度。由于所需含量較少，通常為1%-3%，可實(shí)現(xiàn)電解液性能大幅度提高，同時具備價格競爭力。

隔膜

8、紐米科技

紐米科技是國內(nèi)首家突破5μm超薄鋰電隔膜技術(shù)穩(wěn)定批量生產(chǎn)的企業(yè)，同時也開創(chuàng)了超薄鋰電隔膜國產(chǎn)化的先河。5μm產(chǎn)品既保證優(yōu)越的通透性又不失產(chǎn)品實(shí)用方面的強(qiáng)度特征。該產(chǎn)品在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口同類產(chǎn)品的替代，再結(jié)合功能涂覆，為電池體系提升容量，為終端鋰電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)輕薄化提供了完美選擇。

紐米科技表示，5μm產(chǎn)品在2017年已開始批量供貨，并呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的狀態(tài)。在建新產(chǎn)線完全以生產(chǎn)超薄濕法隔膜為前提設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)在2018年增大5μm出貨量。

與此同時，公司經(jīng)過不斷的工藝實(shí)驗(yàn)和技術(shù)改進(jìn)，于2017年初成功開發(fā)出一款名為HS(高強(qiáng)度)12μm產(chǎn)品。該產(chǎn)品與市場同等厚度的列產(chǎn)品比較，其強(qiáng)度和耐電壓擊穿能力遠(yuǎn)高于市場常規(guī)產(chǎn)品，同時保持了隔膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和孔均勻性。

據(jù)介紹，12μm厚度的產(chǎn)品強(qiáng)度達(dá)到了16μm產(chǎn)品級別強(qiáng)度，更薄的隔膜應(yīng)用在電池體系中在提升了電池掉容量的同時也保證了其安全性能，更完善的結(jié)晶度也使隔膜在電池工作時的穩(wěn)定性增加，保證了電池安全正常的工作。12μm產(chǎn)品已于今年4月份正式批量供貨。

9、安瑞達(dá)

今年安瑞達(dá)推出多款隔膜新產(chǎn)品。7月，安瑞達(dá)陶瓷涂覆隔膜開始應(yīng)用市場，產(chǎn)品采用高純度(>99.95%)原料，保證電池不引入雜質(zhì)離子的同時，可通過采用特殊憎水性膠黏劑，對電池裝配過程中的水分進(jìn)行控制。該產(chǎn)品基材具有穩(wěn)定黏附力，可確保不掉粉及產(chǎn)品透氣性的穩(wěn)定。10月，安瑞達(dá)高強(qiáng)度單層涂覆隔膜ASC2024，ASC1614研發(fā)成功，并成功應(yīng)用市場。

值得一提的是，安瑞達(dá)自主研發(fā)設(shè)計(jì)了干法鋰電池隔膜的生產(chǎn)技術(shù)與制備工藝，通過先進(jìn)地在線熱處理裝置和精確地溫度數(shù)字化控制技術(shù)，安瑞達(dá)突破了批量生產(chǎn)薄膜結(jié)晶度控制難的問題，相關(guān)產(chǎn)品結(jié)晶度能夠達(dá)到±3%的水平，提高了隔膜孔徑、孔隙率、透氣度等關(guān)鍵參數(shù)的均一、穩(wěn)定性。

10、頂皓新材

頂皓新材研發(fā)的鋰離子電池用多層復(fù)合功能隔膜采用耐熱性能更好的PET、PIB等聚合物多孔膜作為基材，耐熱性提升，在200℃高溫下加熱1h以內(nèi)，熱收縮率小于1%；閉孔層的引入使電池隔膜在不正常充放電過程中，溫度升高超過110℃，有機(jī)高分子微球通過膨脹實(shí)現(xiàn)隔膜孔隙率降低，切斷了鋰離子的傳輸通道，提高了電池的安全性。

上述多層復(fù)合功能隔膜具備以下良好性能：1）涂層間共同作用改善了聚烯烴類多孔膜的收縮、短路等現(xiàn)象；2）電池隔膜安全性能在原有基礎(chǔ)上大幅度提升，可以應(yīng)用于動力電池大功率充放電；3）成本降低，安全性提高，適用性強(qiáng)。

銅箔/鋁塑膜/碳納米管/極耳

11、諾德股份

諾德股份6μm鋰電高端銅箔的面密度僅為52g，比72g的8μm鋰電銅箔在重量上更輕。截止至2017年10月份，諾德股份6μm鋰電高端銅箔銷售額破億元大關(guān)，市場占有率達(dá)40%，主要供應(yīng)國內(nèi)前幾大鋰電池制造商。

值得一提的是，多孔銅箔可直接提升鋰電池比能量。如同等規(guī)格的箔材，孔隙率17％的微孔箔重量建設(shè)17％；同等面密度，負(fù)極壓實(shí)性得到提升。多孔銅箔將成為高檔鋰電池負(fù)極材料載體的發(fā)展趨勢。

諾德股份稱，在鋰電池體積相同情況下，如果負(fù)極集流體使用有孔電解銅箔，可實(shí)現(xiàn)以下四大效果：一是孔隙可使表面積增加，能容納更多負(fù)極材料，增加鋰電池電容量；二是多孔銅箔和負(fù)極材料接觸面積增加，銅箔和負(fù)極材料粘性提高，能夠防止電池充電放電后負(fù)極材料出現(xiàn)脫落，以獲得更高電容量保持率，延長電池使用壽命。

三是彌補(bǔ)涂布不均問題。鋰離子能夠利用有孔電解銅箔中的孔隙在其兩面之間自由移動，使鋰離子由集中區(qū)向稀疏地帶移動，以補(bǔ)償涂布不均問題；四是單位重量有孔電解銅箔比無孔電解銅箔更長，單位長度下有孔電解銅箔能分切成更多極片，節(jié)省用戶使用及購買成本。

諾德股份利用獨(dú)有工藝生產(chǎn)的電解銅箔孔隙透析率均勻、無毛刺，銅箔物理性能穩(wěn)定，優(yōu)于市場上使用激光或機(jī)械打孔技術(shù)。目前，該產(chǎn)品尚在研發(fā)試制階段。

12、蘇達(dá)匯誠

立志要成為國產(chǎn)高端鋁塑膜締造者的蘇達(dá)匯誠將在研發(fā)、技術(shù)、設(shè)備、原料等方面取得突破從而提升國產(chǎn)鋁塑膜的品質(zhì)，充分利用公司的技術(shù)優(yōu)勢為電池企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)鋁塑膜，替代進(jìn)口占據(jù)高端鋁塑膜市場。

具體來看，在制造工藝方面，蘇達(dá)匯誠設(shè)立了千級凈化車間，室內(nèi)生產(chǎn)溫度嚴(yán)格控制在(23±2)℃、濕度(55±5)%，確保生產(chǎn)環(huán)境最優(yōu)，減少鋁塑膜產(chǎn)品內(nèi)異物數(shù)量。在生產(chǎn)設(shè)備方面，蘇達(dá)匯誠引進(jìn)成套日本生產(chǎn)設(shè)備，采用三菱、富士等一流元器件實(shí)現(xiàn)高精度生產(chǎn)，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性和高品質(zhì)。

在技術(shù)提升方面，蘇達(dá)匯誠采用熱法工藝，不需要依附日本的CPP從而控制成本和品質(zhì)，以高溫粘結(jié)樹脂層來粘合鋁箔與PP熱封層，產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐電解液腐蝕性。與此同時，蘇達(dá)匯誠還與韓國、日本等鋁塑膜生產(chǎn)企業(yè)展開技術(shù)合作，使得公司產(chǎn)品在沖壓成型、耐電解液腐蝕性能和熱封性能等方面達(dá)到日韓水平。

13、金百納

金百納的核心技術(shù)是碳納米管的制備技術(shù)，具有純度高、管徑小等優(yōu)點(diǎn)。用其分散出來的新型碳納米管導(dǎo)電漿料(GCN168-40H)，與同類碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)品相比具有鐵雜質(zhì)含量低，導(dǎo)電性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠更好的滿足動力電池對安全性和導(dǎo)電性需求。

與傳統(tǒng)的鐵系碳管對比，未提純前的鐵系碳管鐵雜質(zhì)含量可以達(dá)到4000ppm以上，而金百納碳納米管的鐵雜質(zhì)含量則為50ppm以下；在改進(jìn)的碳管生長工藝后，碳納米管的管徑可達(dá)到5-12nm，具有比傳統(tǒng)的鈷系碳管10-25nm更加小的管徑。

在應(yīng)用于同一種正極材料中，GCN168-40H比傳統(tǒng)的碳納米管導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電性要好。可以用更小的添加量達(dá)到相同的導(dǎo)電性能，而添加更少的導(dǎo)電劑意味著可以添加更多的活性材料，從而提高電池的能量密度。

14、鑫越新材料

鑫越新材料針對圓柱型動力電池(18650、26650、32650)和方形鋼殼動力電池的不同屬性，針對性地研發(fā)了銅鎳及鎳銅鎳系列負(fù)極極耳。具體產(chǎn)品型號(以下是鑫越新材料內(nèi)部代碼)包括：CN-2(銅鎳比例50%：50%，±2.5%)、CN-3(銅鎳比例24%：76%，±2.5%)、NCN系列(鎳銅鎳比例25%-35%：35%-50%：25%-35%，±2.5%)及產(chǎn)品。