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储能材料丨隔膜涂覆材料市场“巨变”

   日期:2019-10-25     来源:高工锂电    浏览:3091    评论:0    
摘要:在动力电池行业降成本的大背景下,从竞争优势及成本优势而言,勃姆石更具有优势。

(来源:微信公众号“高工锂电” ID:weixin-gg-lb 作者:欧杨宇)

政策补贴窗口期正不断收窄,新能源汽车、动力电池产业链走向趋于“市场化”。降本压力传导下,电池隔膜涂覆材料市场正在加速“裂变”。

湿法隔膜是当下三元动力电池企业主流的应用方案,在挖潜降本、市场两极分化以及材料侧突破等因素驱动下,不同的电池隔膜涂覆材料,将决定着未来不同动力电池产品的市场应用导向。

笔者获悉,目前湿法隔膜涂覆材料以氧化铝涂层为主,占据着主流的市场份额,同时并存着PVDF涂层、PVDF/氧化铝混合涂层、氧化铝+ PVDF叠加复合涂层、勃姆石、芳纶、纳米复合材料等丰富涂层品类。

一个值得关注的趋势是,具备成本低、硬度低、磁性异物含量低、吸水率低等优势的勃姆石材料,正在加速蚕食氧化铝的涂覆材料市场。

部分氧化铝材料企业对勃姆石材料的替代已经叫苦不迭。

多位湿法隔膜企业高层也向高工锂电证实,目前头部电池企业正在逐步加快勃姆石涂层的应用,在头部企业应用效应带动下,勃姆石涂层的市场接受度以及应用空间有望进一步扩大。

勃姆石将成主流

在动力电池行业降成本的大背景下,从竞争优势及成本优势而言,勃姆石更具有优势。目前包括CATL、力神、万向一二三、欣旺达、亿纬锂能等电池企业都已经逐步切换勃姆石材料。

笔者注意到,作为CATL主力电池隔膜涂覆厂商,璞泰来正利用自有资金,通过卓高新材料在江苏溧阳迅速启动勃姆石等涂覆材料产能的扩建项目,旨在进一步延伸改善涂覆材料的制造工艺。

GGII统计数据显示,今年1-9月,国内动力电池装机量达42.31GWh,其中CATL以21.43GWh装机量持续蝉联榜首。CATL占据国内5成左右的市场份额,其技术流向的变动,也将在一定程度上引领行业的风向变革。

一位湿法隔膜头部企业高层指出,与氧化铝相比,勃姆石的硬度低,能降低对设备(滚筒、切刀)的磨损;比重低,同样重量的勃姆石能涂布的面积较氧化铝更大,可大幅降低成本;磁性异物含量低,稳定性好;吸水率低,生产条件温和,可降低能耗,保护环境。与二氧化硅相比,勃姆石吸水率低,与电解液的相容性好。与PVDF相比,勃姆石热稳定好,成本低。

“鉴于勃姆石材料的更换对电池隔膜企业和电池企业没有设备及工艺更换的门槛,且对隔膜企业设备的损伤较小,电池隔膜企业也倾向于配合电池企业加快勃姆石材料验证及产品验证。预计2020年或成为勃姆石大规模替代的时间点。”该高层强调。

作为国内勃姆石材料的主力供应商,壹石通董事长蒋学鑫表示,从原理来看,勃姆石取代氧化铝是大势所趋。首先,氧化铝的制程较为复杂,要经历煅烧、粉碎、分级等一系列过程,而勃姆石的制程更为简单。其次,勃姆石较氧化铝还具有涂覆比重轻、吸水率低、硬度低等较为突出的性能优势。

综合来看,勃姆石会加速代替氧化铝材料的市场份额,但由于存量市场的存在,不会完全代替。但在头部电池企业的需求切换引领下,勃姆石有望成为隔膜涂覆材料下一阶段的主流应用路线。

涂覆材料市场“裂变”

随着终端市场对动力电池的性能要求不断提升,以及功能性需求多样化,涂覆材料市场也在不断革新进步。除了勃姆石之外,导入芳纶、纳米复合材料等其他涂覆材料,也成为不少湿法隔膜企业/涂覆厂或电池企业的升级方案。

金力股份高层认为,未来新能源汽车市场会走向两极分化,芳纶材料作为有机高性能纤维的代表,将会在高端新能源汽车领域占据一席之地。

作为国内率先量产芳纶涂层隔膜的金力股份,其指出,安全性一直是制约三元体系高能量密度电池发展的关键因素。物化性能极其优越的芳纶涂层隔膜能够进一步为高能量密度三元动力电池以及特殊性能要求的磷酸铁锂电池做最佳助力。

笔者获悉,芳纶涂层隔膜具有抗氧化、耐酸碱、阻燃、耐磨擦、抗撕裂等优点;热机械强度远高于目前市场上各种类隔膜,在对抗电池失效时能起到关键的保护作用,极大的提升了电池的安全性;破膜温度超过260℃,是一种超耐久锂离子电池隔膜,能大幅提高高能量密度电池的安全性。

需要指出的是,芳纶涂覆与电解液相容性好,相对轻薄,有效提高电池的循环性能和倍率性能,但成本也相对较高。

“随着芳纶涂覆的产业化规模提升,成本进一步控制,未来芳纶涂覆隔膜在高端动力及储能电池市场的应用依然可期。”上述湿法隔膜头部企业高层表示。未来湿法隔膜涂覆依旧会呈现多材料技术路线并存的局面。

蒋学鑫也认为,除了勃姆石有望成为主流材料之外,在细分应用场景,包括芳纶、纳米复合材料、双面涂PVDF等涂层仍将保持一定的市场份额及发展空间。 
 

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