锂电池隔膜研发 中国高校研发出锂电新型再生隔膜材料

小编 2024-10-07 电池定制 23 0

中国高校研发出锂电新型再生隔膜材料

中新网杭州7月22日电(曹丹 魏浩识)近日,中国计量大学材料与化学学院的科研团队成功研发出一款基于树木、草和禾本植物等天然木材的再生纳米纤维素隔膜材料,或可替代传统的石油基材料,成为新能源锂离子电池的原材料。

据了解,这款再生纳米纤维素隔膜是从天然木材中提取出纤维素,经过酸碱处理等方法转化为糖或低聚糖等产品,再将其溶解于特定溶剂后进行再生,再生后的纤维素在化学处理和纺丝等工艺制备成纳米纤维素隔膜。该隔膜材料具有较好的化学稳定性和低热收缩性,有助于解决锂离子电池的安全问题。

团队研发场景。 中国计量大学材料与化学学院供图

该科研团队负责人杨政受访时说,希望从天然植物中提取原材料,制备成锂离子电池隔膜,“一方面取代石油基产品,实现可再生资源的利用;另一方面,通过持续提升隔膜的性能,不断提高新能源锂离子电池的安全”。

科研团队成员合影。 中国计量大学材料与化学学院供图

目前,团队成员已将该方向的研究成果,以第一作者身份在国际SCI期刊上发表十余篇论文。所制备的再生纳米纤维素隔膜材料已经在浙江相关企业进行实际测试,并取得初步成效。

据杨政介绍,目前该团队还在锂离子电池高熵氧化物负极材料、高熵氧化物正极材料以及固态电解质领域开展科研攻关,“容量更大,寿命更长,安全性能更高的材料永远是我们追求的目标”。(完)

单线产能提升超2倍!锂电隔膜龙头全球首发第五代超级湿法线

日前,国内锂电池隔膜龙头企业星源材质(300568)在江苏南通发布了第五代超级湿法线,刷新了行业标准。

据星源材质方面介绍,星源材质全球首发的第五代超级湿法线,是中德企业共同合作研发的高效交付、全程管控、超高智能的超高品质隔膜生产线,单线产能为2.5亿平方米,设备宽幅超8M,在第四代湿法线的基础上单线产能提升超2倍,生产效率在隔膜行业处于领军地位,具有超低排放、超高回收的特点,有望进一步降低公司生产成本。

不仅如此,公司于业内首创智造系统2.0平台,能够做到实时监测,道道工序检测,每件产品拥有唯一ID,实现产品品质全程追溯,确保产品质量。公司引入仓库管理系统(WMS)、仓库控制系统(WCS)并与制造执行系统(MES)链接,通过MES、WMS和WCS的协同作业,可以更好地掌握生产线的状况,更好地做出决策,从而进一步提高竞争力。

据介绍,隔膜系锂电池关键材料之一,属于电池材料中技术壁垒最高的环节,过去锂电池隔膜的全球市场份额主要是被日本、美国、韩国占据。

星源材质成立于2003年,总部位于深圳,2004年,星源材质进军锂电池隔膜的研发制造领域。2008年,第一代国产锂电池隔膜投产,成为国内第一家打破国外垄断的锂电池隔膜技术企业。2010年,第二代干法生产线投产。

2013年,公司产品批量出口海外市场,实现了中国锂电隔膜出口零突破。2016年,星源材质在深交所上市。

目前,公司以深圳、合肥、常州、江苏、南通、欧洲、佛山和东盟(规划中)八大生产基地为依托,深圳、日本大阪及德国等研发中心并存的全球战略布局,客户包括宁德时代、比亚迪、LG、三星SDI、NorthVolt等全球一流电池厂商。

根据公司2023年半年报,上半年星源材质实现营收13.57亿元,同增1.68%;归母净利3.79亿元,同增3.00%,其中第二季度实现营收6.92亿元,环比增长4.08%,归母净利润为1.96亿元,环比增长7.21%。

研发方面,星源材质持续加大投入。上半年,公司研发投入为1.14亿元,同比增长59.64%,截至今年 6月 30日,公司及控股子公司已取得有效专利 249件,处于行业领先水平。

根据公司规划,预计2027年公司基膜年产能160亿平,公司产能规模逐步扩大,供应实力提升将为公司长远发展提供重要保障。

上半年锂电池隔膜行业:价格承压,大浪淘沙沉者为金

EVTank、伊维经济研究院共同发布的《中国锂离子电池隔膜行业发展白皮书》数据显示,2022年,全球隔膜出货量160亿平米,中国隔膜出货量133.2亿平米(占比83%),其中湿法隔膜出货量104.8亿平米,占比79%,干法隔膜出货量28.4亿平米,占比21%。

从隔膜分类来看,隔膜按生产工艺(微孔成孔机理)可分类为干法隔膜和湿法隔膜,按基膜材料可分类为聚烯烃类(PP/PE)、PET、PI等隔膜,按厚度结构可分类为基膜、基膜+涂层结构。目前,锂离子电池常用隔膜采用湿法工艺PE基膜+涂层结构。

从隔膜的性能指标要求上看,厚度、孔隙率、抗拉强度、穿刺强度以及吸液性能等参数都会对锂电池性能产生影响,如隔膜厚度影响内阻和容量设计;孔隙率影响倍率性能;穿刺强度影响自放电和安全性能;电化学稳定性影响循环性能等。

目前国内的隔膜市场中,呈现出“一超多强”格局。其中上海恩捷以接近40%的市场占有率成为超级龙头,星源材质、中材科技、中兴新材、河北金力为第二梯队成员,具有较强竞争力。鑫椤锂电最新数据则显示,2023上半年,国内隔膜产量达到75亿平米,同比增速达到29.1%,其中国内湿法隔膜产量达到53.9亿平米,同比增速达到20%,干法隔膜产量达到21.1亿平米,同比增速达到61%。干法市场占有率提升至28.2%, 相比于去年同期渗透率快速拉升5.6%。

据介绍,上半年,国内锂电市场的低迷使得隔膜行业经受了挑战,锂电池厂商的去库存,导致材料厂商在手订单寥寥,产能利用率的大幅下滑导致了一定范围的价格战,同时叠加涂覆原材料的价格下行,无论是基膜亦或是涂覆隔膜均出现了较大程度的价格下行。但龙头厂商在相对恶劣的市场环境下,率先走出市场阴霾。

鑫椤锂电预计,展望下半年,随着新能源汽车市场以及储能下半年的需求进一步增长,预计隔膜市场需求将有环比接近30%的增长,干法市场将维持紧张的供应局面,湿法市场将在动力电池市场下半年放量的带动下市场竞争趋于缓解,市场淘汰赛将会在2024上半年全面启动。

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