2020年中國電解液行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析 電解液性能水平掣肘電池產(chǎn)品升級【組圖】

電解液是影響電池性能最重要的原材料之一，在電池企業(yè)的受重視程度異常之高。正負(fù)極和隔膜對電池企業(yè)而言更像是一種標(biāo)準(zhǔn)化的材料，而電解液在電池企業(yè)的使用上則更加多元化和復(fù)雜化。目前，電解液性能水平已經(jīng)成為我國電池行業(yè)產(chǎn)品升級的主要阻礙因素之一。

電解液配方為電池企業(yè)的核心競爭力

電解液被喻為鋰離子電池的‘血液’，擔(dān)負(fù)電池充放電過程離子輸運(yùn)任務(wù)。據(jù)了解，電解液在電池成本中占比6%-9%。雖然電解液在電池成本中占比較低，但是電解液性能會(huì)直接影響鋰離子電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率、安全性等性能。因此其具有不可替代的作用。目前，電解液廣泛應(yīng)用于動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域、3C鋰電池領(lǐng)域等。

電解液是由溶劑、溶質(zhì)、添加劑等原料按照一定比例配制而成的。一般情況下，溶劑的比例是50%，溶劑占比30%，添加劑占比10%。

電解液技術(shù)水平掣肘電池性能提高

電池升級換代，對正負(fù)極等材料提出更高的要求，但在材料逐步成熟之時(shí)，應(yīng)用卻遲遲未能實(shí)現(xiàn)，主要原因在于各種材料在組合成電池之時(shí)，體系的兼容及安全等問題未能及時(shí)得到很好的解決。當(dāng)下工藝水平逐步成熟、設(shè)備現(xiàn)代化程度較高，這些問題的重點(diǎn)在于如何使用合適的電解液上面。

科研人員在努力提升動(dòng)力電池的高能量密度和快充速度，但是在追求這兩個(gè)指標(biāo)的過程中，對電池循環(huán)體系會(huì)帶來安全性隱患，這也正是研制電池電解液的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一是通過電池電壓升高增加電池能量密度，電解液耐高壓能力不適配，就會(huì)被氧化分解，放出的熱量使電池溫度升高，并產(chǎn)生大量氣體;而在高溫下，一旦負(fù)極表面SEI膜分解破壞后，裸露負(fù)極與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)，電池溫度會(huì)進(jìn)一步升高，引起電解液與正極材料、粘結(jié)劑熱反應(yīng)，可能會(huì)引起電池爆炸。二是電池在快速充電過程中會(huì)發(fā)熱，鋰離子從正極到負(fù)極時(shí)，負(fù)極吸收速度較慢，這樣鋰離子不能快速嵌入石墨負(fù)極，鋰析出來后便會(huì)沉積在SEI膜表面，形成鋰金屬，甚至?xí)沿?fù)極外表面SEI膜破壞。

以目前消費(fèi)類鈷酸鋰電池材料為例，在每次電壓升高0.5V，對于腹肌和隔膜等材料變化要求并沒有提高，而與之相伴的是電解液的改進(jìn)與提升。所以電池升級對于電池企業(yè)而言最重要的是電解液的升級換代。因此目前，開發(fā)耐高壓電解液、阻燃電解液、低溫電解液，以及優(yōu)化SEI膜等，是目前電池電解液的重要研究方向。

聯(lián)合研發(fā)成未來主要模式

隨著行業(yè)內(nèi)競爭的加劇，低端重復(fù)的同行業(yè)產(chǎn)能將被淘汰，掌握核心技術(shù)企業(yè)將獲得更強(qiáng)的競爭力。由于電解液配方開發(fā)周期長、成本高，目前電解液配方是電池企業(yè)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一。電解液配方開發(fā)，目前主要有三種路徑，分別為電解液廠商提供、電池企業(yè)獨(dú)立開發(fā)以及聯(lián)合開發(fā)。

在電池升級趨勢之下，電解液配方的研發(fā)也將會(huì)更加復(fù)雜。要想保持高盈利水平，關(guān)鍵仍取決于企業(yè)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新實(shí)力。目前，電解液行業(yè)頭部企業(yè)對產(chǎn)品研發(fā)態(tài)度不一。其中杉杉股份和新宙邦兩家企業(yè)對研發(fā)的態(tài)度積極，其研發(fā)絕對值及研發(fā)占比均處于較高水準(zhǔn)，并且有逐漸上升的趨勢。而江蘇國泰和天賜材料對研發(fā)的態(tài)度基本保持不變，其研發(fā)比重分別穩(wěn)定在0.15%、5%左右。

以上數(shù)據(jù)來源于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國動(dòng)力鋰電池行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)申報(bào)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資等解決方案。

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