新能源负极材料的作用(锂电负极高端产能需求旺盛)
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2024-01-07 14:07:26
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长期以来,作为新能源 汽车 动力电池用的一种重要材料,锂电池负极材料受到国家 科技 政策和产业政策的大力支持。随着新能源 汽车 在全球范围内的快速发展,对锂电池产业链的发展将起到更加明显的促进作用,锂电池负极材料将会迎来更为广阔的发展空间。

高端产能不足

数据显示,受新能源 汽车 动力电池终端市场增长拉动,2019年中国负极材料出货量达到26.5万吨,同比增长38%。截止到2019年底,国内负极材料企业产能达到57.98万吨,同比增长超31%。进入2020年以来,国内负极材料产品供给延续快速增长态势,产能扩增趋势明显。

9月22日,湖北宝乾年产5万吨负极材料项目正式开工,该项目投资总额6亿元,计划于2021年6月份投产。其中一期将建设两条1万吨/年的负极材料生产线,全部项目建设完成后,形成总体年产5万吨负极材料的生产能力。

在此之前的9月17日,翔丰华正式在深交所挂牌上市。翔丰华计划募集资金扣除发行费用之后将全部用于3万吨高端石墨负极材料生产基地项目建设。据了解,2019年底翔丰华产能为2万吨左右,2020年产能预计为3万吨左右。未来随着募投项目3万吨产能投产,翔丰华将形成6万吨以上产销规模。

除此之外,8月24日,杉杉股份调整募集资金转投建年产10万吨锂离子电池负极材料项目。7月9日,璞泰来拟募资45.92亿元投建年产5万吨锂电负极材料、年产5万吨锂离子电池负极材料石墨化等项目。7月2日,中科星城在贵州新增建设的1万吨/年负极材料石墨化加工产线试产;公司预计到2020年年底将形成4万-5万吨负极材料产能。6月16日,贝特瑞精选层挂牌申请成功通过;公司拟募集20亿元,用于惠州市贝特瑞年产4万吨锂电负极材料等项目。4月27日,福鞍集团旗下天全福鞍公司年产4万吨的锂电池负极材料生产线建成投产。

从目前的市场格局来看,国内负极材料行业集中度较高,比较有实力的有“三大五小”。三大分别指贝特瑞、璞泰来(江西紫宸)、杉杉股份;五小分别指凯金能源、正拓能源、深圳斯诺、中科星城、翔丰华。

其中,贝特瑞自2013年以来负极材料出货量已经连续7年位列全球第一。贝特瑞是中国第一家把天然石墨做成负极材料,也是第一家把天然石墨出口国外的材料企业。璞泰来2019年负极材料出货4.6万吨,同比增54%,在国内人造石墨市场的份额达22%。

值得注意的是,虽然国内负极材料产能扩张力度很大,但整体的产能利用率并不高,结构性过剩显现,高端产品产能仍然供不应求。分析人士指出,未来负极材料市场竞争格局将聚焦于各龙头之间的竞争,低端产能将被逐步出清,拥有核心技术和优势客户渠道的企业将会获得更多市场份额,市场集中度将进一步提升。

硅碳材料研发应用提速

在下游新能源 汽车 、储能等终端应用领域对锂电池的性能、安全性、稳定性等方面要求持续提升,以及降成本的背景下,负极材料企业需要持续研发新技术、新工艺、新产品,来满足下游锂离子电池对关键材料的快速迭代需求。

目前,天然石墨、人造石墨是主流的负极材料技术路线,硅基等新型负极材料的应用也日趋广泛。从技术上来讲,石墨负极体系向硅基负极体系升级是重要方向。硅碳负极材料的比容量可以达到天然石墨电极、人工石墨电极的数倍,其在锂电池中应用将大幅提升能量密度上限。

据电池中国网了解,目前国内不少材料企业都在积极布局硅碳负极材料,贝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、深圳斯诺、中科电气、江西正拓、硅宝 科技 、创亚动力、大连丽昌等都在积极推进硅碳负极的产业化。

“贝特瑞负极材料的产品门类和品种是非常齐全的,既有天然石墨负极材料,也有后来居上的人造石墨负极材料,还有引领潮流走在(技术创新)最前列的硅系列的负极材料。”贝特瑞董事长贺雪琴在接受媒体采访时表示。作为国内最早量产硅基负极材料的企业之一,2019年贝特瑞硅基负极材料出货量居业内前列。

据悉,目前贝特瑞的硅碳负极材料已经突破至第三代产品,比容量从第一代的650mAh/g提升至第三代的1500mAh/g,并且正在开发更高容量的第四代硅碳负极材料产品。

而作为锂电负极材料行业的新进者,硅宝 科技 一开始就瞄准了行业高端的硅炭负极材料。硅宝 科技 表示,2019年公司完成中试并建成产能50吨/年的硅碳负极材料中试生产线,同时公司“高比容量锂离子电池硅/碳复合负极材料”通过四川省经济和信息化厅组织的成果鉴定,鉴定结论为国际先进水平。

据硅宝 科技 董事长王有治透露,目前公司已送样多家电池厂商进行共同开发,将根据与厂商的合作进度放量生产。未来,硅宝 科技 将持续加大对硅炭负极材料的研发投入。

据了解,宁德时代、比亚迪、国轩高科、力神电池、微宏动力等电池生产企业正在加快硅碳负极体系的研发和试生产。数据显示,2018年国内硅碳复合材料用量已达2000-3000吨,同比增长一倍左右。据预测,2020年国内硅碳负极材料市场空间将达50亿元。

在全球锂电池业受益 汽车 电动化发展迅猛,带动锂电负极材料需求高速增长的背景下,硅碳负极未来市场空间十分巨大。

负极材料化验室的作用

燃料电池 只要连续供应化学原料就能发生化学反应,而将化学能转变为电能的电解质电池。这些化学原料在电池内部(一种原料在正极而另一种在负极)发生反应时,必须防止它们直接反应,否则将产生化学短路,不能从反应中获得电能。适用于燃料电池的化学反应主要是燃烧反应,进入实用阶段的只有氢氧燃料电池。由于氢氧燃料电池要使用贵重金属铂作电极材料,成本过高,因此这种电池现在仅用作宇宙飞船的电源。燃料电池的转换效率高、比能高,工作时无噪声无污染,结构简单。

以下是负极材料化验室的一些主要作用:

1、材料开发和筛选:负极材料化验室通过合成和测试各种材料,帮助研究人员开发新的负极材料。这包括以不同的化学配方和结构合成新的材料,并评估它们的性能和适用性。

2、物性研究和表征:负极材料化验室使用各种实验技术和仪器,来研究材料的结构、形貌、晶体结构、电化学性质等。

3、性能测试和评估:负极材料化验室进行各种测试来评估材料在电池中的性能。这包括电化学测试,如循环伏安测量、电化学阻抗谱等,以评估材料的容量、循环寿命、功率密度等性能。负极材料是电池中的一个重要组成部分,它负责储存和释放电荷。负极材料化验室提供了进行负极材料研究和测试的一系列设备和实验技术。

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