中国石化报
日期:01-15
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性能需求倒逼材料体系升级。在产能投放加快、利润大幅缩减的背景下,电解液行业竞争加剧,未来电解液企业需要重点关注制造成本、产品性能、技术创新等因素。尤其近几年,我国新能源汽车高端化趋势日益明显。当前高压快充性能已逐渐成为我国高端电动车标配,比亚迪、蔚来、理想、小鹏等多家新能源汽车企业均推出了800伏高压快充车型,在B级及以上车型渗透率已超10%。这部分高端车型渗透率的提升有助于推动锂离子电池继续朝着高电压、高镍化发展。相应地,高性能的电池体系对电解液的安全性、兼容性也提出了更高的要求。传统的电解液在高电压场景下的热稳定性不佳,因此高镍化的锂离子电池对热失控风险明显高于普通三元电池。未来,随着高镍三元、硅碳负极等新型电池体系加速产业化,亟待开发高耐压、阻燃、高热稳定性的电解液,以匹配不断升级的电池,继而实现动力电池整体电化学性能的提升。
目前,电解液生产商常用的策略是通过添加热稳定性高的新型锂盐、抗氧化性强溶剂、具有阻燃和促进成膜等功能性添加剂或调整电解液配方(溶质锂盐、有机溶剂、添加剂的配比)等方法,使电解液具有更高的电导率、高低温稳定性及更宽的工作温度窗口,以适应具有更高能量密度的锂离子电池。
新型电池冲击传统电解液市场。从电池发展历程来看,电池体系的升级主要受政策、市场需求等影响不断迭代。比如负极从传统的石墨负极升级为具有更高比容量的硅碳负极,正极也逐渐朝着高镍方向发展。当前,为突破传统电池能量密度的极限、降低电池使用成本、提升电池体系使用安全性,以固态电池、钠离子电池为代表的一系列新型电池应运而生。
固态电池不是简单地将传统电解液固态化,而是采用新型固态电解质,包括聚氧化乙烯等聚合物电解质、石榴石型等氧化物电解质及硫化物电解质。相比传统电解液,这类固态电解质性质稳定、耐高温、耐高压,具有更高的安全性。因此,可以搭配具有更高比容量的正负极材料,实现更高能量密度。目前,固态电池仍处于商业化起步阶段,其电导率低、界面接触不良、制造成本高等问题亟待解决。另外,钠离子电池原料金属资源丰富、成本低,很好地解决了锂离子电池资源不足的问题。
未来,钠离子电池在大型储能、小动力等领域对安全性、成本比较敏感的场景更具替代性优势。钠离子电池中电解液所用溶质为钠盐,溶剂一般为碳酸酯类或醚类溶剂。
这些新型电池随着性能、成本等指标的提升,在动力、储能领域的应用占比预计将逐步提升,对于传统电解液市场将形成冲击。