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2022高工锂电年会直击②:21位企业高层研判锂电材料“形与势”

11/16 13:18 作者:高工锂电
阅读需 19 分钟
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2022高工锂电年会进行时

2022高工锂电年会
——千军万马新动力 中国引领全世界
    
 主办单位:高工锂电、高工产业研究院(GGII)
 协办单位:诺德股份 海目星激光
 总冠名:利元亨
 特别赞助:天赐材料
 金球奖冠名:蜂巢能源 大族锂电 德福科技
 金球奖全程特约赞助:思客琦
 产品发布会:尚水智能 新宙邦 三姆森
 年会地点:深圳前海华侨城JW万豪酒店
 年会时间:11月14-16日

2022年中国动力电池产量大概率将超过600GWh,2023年预计提前进入TWh时代。

市场端,GGII预计2022年中国新能源汽车销量将超过670万辆,同比增长将超95%,提前完成20%的渗透比例;预计到2025年,中国新能源汽车市场渗透率将突破40%。

 

新能源汽车渗透率进一步提升叠加锂电储能市场需求持续增长,动力电池产业大规模扩产驱动上游原材料领域快速扩产跟进,给锂电材料企业和材料装备企业提供良好的发展机会。

 

11月15日,2022高工锂电年会在深圳前海华侨城JW万豪酒店继续举行,此次年会主题为“千军万马新动力 中国引领全世界”,由利元亨总冠名,海目星激光、诺德股份为协办单位。

 

在由中科星城、常州锂源和欧科工业空调冠名的三大材料专场中,21位锂电材料及装备企业的高层发表了精彩主题演讲。

 

大扩产释放大需求 锂电材料迭代升级

 

动力电池市场需求大幅增长要求上游锂电材料领域快速扩产跟进的同时,不同的应用场景也对锂电池产品性能提出不同要求,倒逼锂电材料企业进行产品迭代和技术创新。

德福科技总裁罗佳博士 

德福科技总裁罗佳博士在演讲中指出,铜箔只是锂电池电芯众多原材料中的一员,但单位产品所需能耗巨大,制造1GWh锂电池所需电解铜箔的电耗约400-500万度电,现有的制程工艺对电解铜箔在生产能耗降低方面产生重大制约。

 

对于如何降低电解铜箔的能耗,罗佳博士认为电解铜箔企业需要从改变电力结构,加大绿电使用、实现物料平衡提升经济性、改变工艺制程大幅降低电解工艺能耗、提升生产效率和产线智能化水平,以及产业链协同降低碳排放等几个层面入手。

万华电池材料科技副董事长孙家宽博士

万华电池材料科技副董事长孙家宽博士在“大化工企业入局锂电材料,价值几何?”的演讲中表示,万华正在打造“锂电池材料生态圈”新能源战略,在上游锂资源(盐湖)、正极前驱体、磷酸铁锂、三元、硅碳负极、六氟磷酸锂、溶剂、NMP、PVDF、回收冶金等产业链均有所布局。

 

万华将以“稳定低成本”、“定制化开发”、“绿色可持续发展”的理念,以化工产业思维构建行业新生态,通过产业链横向拓展和纵向延伸,打造锂电材料生态圈和极致成本竞争力。

常州锂源锂源深圳研究院执行院长岳海峰博士

常州锂源锂源深圳研究院执行院长岳海峰博士在“锂源科技:大化工背景下的差异化产品战略”的演讲中表示,大化工背景下的差异化的产品是未来行业发展的方向,常州锂源已有产品量产,如S系列和T系列,Z系列和M系列在逐步的量产过程中,会在实际至少有几百吨、几千吨的出货后正式发布。

 

岳海峰认为,锰铁锂随着锂盐价格的不断提高,实际上对于锂的能量密度的利用是最高的,其次是铁锂,最后是三元。锰铁锂既有高的能量平台和高的利用率,锰铁锂应该是未来性价比非常高的一款产品。

宜宾锂宝研究院研发三所所长邹昌武 

宜宾锂宝研究院研发三所所长邹昌武在“高安全性镍钴铝锂单晶正极材料开发进展”的演讲中指出,NCM和NCA具有较高的比能量,目前商业化比较成熟的是多晶高镍正极材料,但是在经过长周期循环充放电之后会出现内部颗粒产生裂纹,从而影响高镍正极材料的产品性能。

 

单晶NCA材料在商业化方面还存在较多困难,主要是制造工艺不成熟,宜宾锂宝在高温合成法的工艺上做了一个改良,最终形成了单晶NCA高温锂化合成工艺路线。用该工艺生产的单晶NCA正极在分散性、比表面积、倍率性、循环稳定性等性能方面都有良好的表现。

硅宝科技集团总经理黄强博士 

硅宝科技集团总经理黄强博士在“硅碳负极及粘合剂产品在高性能锂电池(组)中的应用”的演讲中指出,负极材料的发展趋势是硅碳负极,随着4680大圆柱电池产业化提速,硅碳负极有望进入爆发式增长阶段。

 

目前硅宝科技拥有硅氧和硅碳两大产品体系,在高倍率和循环寿命方面有良好的表现。同时,硅碳负极的应用和粘合剂体系非常相关,直接影响其循环寿命和制程过程当中能量密度的体现。硅宝科技也开发了多款粘合剂产品以解决硅碳负极在产业化过程中面临的问题。

德邦科技市场总监胡超超

德邦科技市场总监胡超超在演讲中表示,德邦科技的封装材料产品应用于新能源动力电池、消费电池、储能电池等领域,在方形、圆柱和软包电池方面都有完善的解决方案。

 

其中针对消费锂电池,德邦科技提供胶带、低压注塑材料;针对动力电池组装PACK方面提供模组导热粘接材料助力电池包轻量化;针对储能电池重点推出导热产品。

方恩电子总经理孙大伟

方恩电子总经理孙大伟在“高性能专用胶粘带在动力/储能电池中应用进展”的演讲中表示,方恩电子应用于锂电池中的高性能压敏胶粘带包括热熔胶、溶胀胶带、终止胶带、极耳胶带、保护膜/工艺膜等,主要作用是提升锂电池的安全性能和产品性能。

 

以前锂电池用胶粘带市场主要被日本和美国品牌所垄断,随着国产胶粘带电产品性能提升和突破,国产品牌已经打破了进口品牌的垄断,迎来良好的发展机遇。

锂盾材料合伙人刘隽

锂盾材料合伙人刘隽在演讲中表示,锂电池铝塑膜的干法、热法工艺和专利技术以前由日本企业所垄断。作为后来者,锂盾材料一直以技术为出发点,积极探索工艺新路径,开展大量产学研合作,稳步前进突破日本垄断。

 

目前锂盾材料的铝塑膜专利已经位居全球前五,已经与台湾辉能、德国奔驰等企业展开相关合作。

顶皓新材CTO李国华 

顶皓新材CTO李国华在“功能性材料提升锂离子电池性能”演讲中表示,早期由于成本和技术的因素,干法隔膜起步比较早,现在湿法已经成为主流,涂覆隔膜的占比逐步上升。大型电池的出现,对电池的强度、粘接力、整体的一体性提出要求,带有聚合物或者是胶体涂覆隔膜的需求也在进一步增加。

 

顶皓新材目前拥有功能化涂层隔膜、功能化集流体两大类产品,同时也正在探索氢燃料电池MEA支撑材料、复合固态电解质膜。

滨州裕能技术总监宋彦磊博士

滨州裕能技术总监宋彦磊博士在“锂电产业快速发展背景下溶剂NMP前景分析”的演讲中指出,目前NMP在锂电池中的应用方式主要有两种,一种是合成NMP,另一种是回收NMP,共同进入到电芯企业。在电芯企业用完以后形成废液通过循环回收再次利用。

 

按照1GWh锂电池需要1200吨NMP周转量计算,锂电池出货量持续增长和产能大规模扩充将带动合成NMP与回收NMP的市场需求快速提升。但是电池企业改变正极涂覆胶黏剂体系、改变正极涂布溶剂、采用干电极技术等可能会取代NMP在锂电行业的应用,也给NMP行业带来了新的挑战。

木华清研董事长赵巍博士

木华清研董事长赵巍博士在“锂电行业NMP回收与精馏提纯设备建设规范与价值”的演讲中也表示, NMP回收拥有巨大的价值,目前电芯厂外建提纯工厂在政府审批、工厂建设和运营方面存在较大困难,且成本较高。因此改变现有供应链中NMP的采购供应模式及废液处理模式,在电芯厂内建设NMP精馏提纯装置的价值愈发凸显(NMP年用量1万吨以上(5GWh以上)。  

 

不过目前环保设备设施行业规范缺失,近年来快速激增,仍有许多环节缺失标准,NMP回收设备无标准可依,制造水平参差不齐,采用工艺方法标准需要更加明确。

 

材料性能提升驱动材料装备工艺革新

 

动力电池大规模扩产驱动核心原料配套规模向百万吨级别迈进,材料装备正在向大型化、自动化、智能化、标准化、数字化等方面发展,锂电材料装备企业也在积极进行产品升级和工艺革新。

欧科工业空调IECD事业部总监王健

欧科工业空调IECD事业部总监王健在“EK工业空调空气环境控制技术发展趋势”的演讲中指出,在锂电池生产环节,车间环境温湿度控制已经占到电池生产线总能耗的约43%,其中在除湿机的再生加热部分就要消耗高达66%的能耗,这意味着电池企业在车间温湿度控制降能耗方面面临着巨大的压力。

 

针对锂电池生产车间除湿能耗高的痛点,EK发布了一体化低温直膨转轮除湿机家,可以替代传统冷冻水+单(双)转轮除湿方案,覆盖从极片清洗车间40%湿度到电极涂布车间30%湿度,再到注液车间-50℃露点等各个生产环节。

 

同时,EK还发布了“EKWR云智慧高效集成冷站”和“EKDR-X一体化复合型低温直膨转轮除湿机”两款新品组成的双罗“R”组合,助力锂电池企业进一步提升除湿效率,降低能耗。

宏工科技设计总监杨海伦 

宏工科技设计总监杨海伦在“新一代双螺杆制浆系统的开发和应用”的演讲中表示,影响到锂电池性能的因素主要是有三个,一是电芯设计,二是化学体系,三是电池极片的制造,可分为先天性和后天性两大类。先天性的包括有电芯设计以及化学体系,它决定了电池性能基础;后天性的主要是电池极片的制造,决定了电池性能的发挥。

 

在电池极片的制造过程当中,制浆在电池极片的制造中影响占比最大,因此制浆对于电池性能至关重要。除了制浆工艺之外,制浆设备对于电池性能和质量有直接影响。

 

宏工科技开发的新一代双螺杆制浆系统可解决制浆的三个痛点,第一是动态系统的控制,第二是金属Particle的控制,第三是设备成本。

红运机械材料匀浆技术顾问张涛 

红运机械材料匀浆技术顾问张涛在“管线式匀浆新工艺”的主题演讲中表示,锂电池浆料有三个特征,一是流动性、二是留屏性、三是流变性。浆料在流动当中会发生变化,如果是牛顿流体,搅拌力度越大黏度越高。

 

红运机械研发的管线式匀浆机具备搅拌机远离,同时具备连续制浆的特点,不会破坏活性物质颗粒表面的包覆及表面形貌,可适应电池大规模生产的需要。

金银河总工程制贺四清博士

金银河总工程制贺四清博士在“锂电池前端设备的发展现状及方向”的演讲中表示,由于电极片的质量好坏直接决定了电池整体性能,因此电极片制造是锂离子电池的关键工艺。目前双螺杆连续法自动生产线在锂电池制浆系统中的应用越来越多,在实现产能、提升生产效率、降低能耗、提升浆料质量方面的优势愈发突出。

 

双螺杆搅拌机的特点是强剪切流场+弱体积拉伸流场,混合效率高,但对材料有一定的磨损和破坏。因此可以引入体积拉伸主导的搅拌机,体积拉伸流场的剪切作用相对较弱,对材料的破坏作用较小。

帕普生董事长刘武礼

帕普生董事长刘武礼在“新型转子泵引领电池浆料输送技术新突破”的演讲中表示,锂电池浆料在输送过程中流量大,可达千升/分钟,是高粘度和高含固率的状态,无法对输送泵等机械密封形成润滑和冷却作用,导致输送泵的机封易失效泄漏,寿命短。部分单螺杆泵采用的填料密封会存在跑冒滴漏的问题,对现场环境和正常的生产运行不利。

 

帕普生的解决方案是从材料和设计方面入手,使用陶瓷材料和耐磨橡胶转子生产出陶瓷转子泵,加上双层泵壳设计解决泵的磨损问题;采用自润滑组合密封技术解决密封难题。

洪田科技总经理松田光也

洪田科技总经理松田光也在演讲中表示,随着锂电铜箔市场需求持续增长和电池企业对铜箔产品性能要求不断提升,锂电铜箔的核心生产设备也在持续迭代升级。

 

例如,2017-2019年锂电铜箔行业内主推2.7米直径的阴极辊,目前行业内正在研发3.6米直径的阴极辊。相同电流密度,相同转速时,相同幅宽的阴极辊φ3.6m的生箔效率比φ2.7m阴极辊可增加35%左右。

派勒集团董事长兼首席科学家雷立猛

派勒集团董事长兼首席科学家雷立猛在演讲中指出,产业新周期下传统的研磨工艺无法满足电池企业要求正极材料产品性能提升的生产要求,需要导入研磨效率和研磨精度更高的研磨技术。

 

派勒集团推出了InNovaZ®TRL60Pro在线预研磨系统、PHN1000CE 棒销式纳米级超声波砂磨机、PHN400CE 棒销式纳米砂磨机、TRL-90H 在线研磨分散机迭代传统行星搅拌机等新产品,可以广泛应用于磷酸铁锂材料浆料纳米研磨制备。

江苏兴锻总经理梁伯科 

江苏兴锻总经理梁伯科在“锂电电芯结构件冲压装备发展趋”的演讲中表示,目前锂电池结构件产品呈现尺寸更大、壁厚更薄荷精度更高的发展趋势,在制造过程中要求更高的速度、精度、效率和更灵活的工艺,带动结构件冲压装备向高稳定、高精度、高节拍;自动化、智能化、易用化、绿色化的“三高四化”趋势发展。

 

江苏兴锻采用伺服直驱技术、精度提升技术和自动化整体解决方案,进一步提升结构件冲压设备的产品性能。

腾胜科技总裁朱刚毅

腾胜科技总裁朱刚毅在“复合集流体材料镀膜装备及技术”的演讲中指出,复合铜箔制备主要有蒸发镀膜技术和磁控溅射镀膜技术,制程工艺有三步法和两步法,对应不同的生产设备。最新的技术是采用真空蒸发镀膜技术实现一步法制备。

 

腾胜科技在2022年推出了2.5代量产型复合铜箔真空镀膜设备和第二代复合铝箔真空镀膜设备。

中集海中技术总经理邓明能

中集海中技术总经理邓明能在“宽幅涂布烘箱新技术与极片S型激光制片技术”的演讲中表示,TWh时代动力电池规模化制造在品质提升和降本增效方面的需求急迫,要求设备企业加速产品迭代和技术创新。

 

围绕电池企业的上述要求,中集海中在涂布和模切两大工序段进行技术革新。其中,在模切方面推出极片S型激光制片技术,在模切过程中实现空间成本节省≥10%、设备成本节省≥7%、材料成本节省≥5%。按照目前的铜箔价格算,每GWh锂电池生产可以节省138万元。

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