龙华锂电池 全球唯一专注锂电功能材料企业扎根龙华

小编 2025-02-07 锂离子电池 23 0

全球唯一专注锂电功能材料企业扎根龙华

来源:【宝安日报】

在观澜银星科技园,深圳市研一新材料科技有限公司(以下简称研一)已经开启了新一年的奋斗。在这里,记者看到了一小袋看起来平平无奇的黑色粉末,这就是大家口口相传的“锂电工业味精”,也是研一的拳头产品——补锂添加剂。这种功能型新材料,直接在电池合浆过程加入,使补锂提升能量密度变得简单化、低成本、更安全。根据不同添加比例,既可提高锂离子动力电池的能量密度,解决里程焦虑;又可用于储能电池补锂,大幅提升锂离子电池使用寿命,为储能电池规模化应用奠定了基础。

研一,是全球唯一一家专注于锂电功能材料的企业,更是唯一一家开发量产多品种补锂添加剂的企业,在龙华成立时间只有短短5年,除了补锂添加剂外,水性导电粘结剂S ONE、正负极分散剂、人造SEI膜导电聚合物等产品,均属于行业内首创,填补了行业及产业链空白。瞄准锂电功能材料细分领域的颠覆性创新,让研一获得了顶级投资机构的高度认可,深创投、晨道资本、红杉资本、高瓴资本等对其进行了多轮股权投资,目前公司已成长为锂电功能材料领域的独角兽企业。

研一研发实验室。

破解新能源车里程焦虑

研一打破行业“天花板”

在研一实验室,工程师们在反应釜里精心调配各种材料的比例。在这个实验室中,公司研发团队在创始人、董事长岳敏的带领下,自主研发出LNO(富锂镍酸锂)、LFO(富锂铁酸锂)两款补锂添加剂,彻底颠覆传统补锂技术,实现补锂简单化、低成本、安全可靠,有效发挥锂离子电池各项性能,显著提高锂电池的能量密度,翻倍提升锂电池使用寿命。

目前业界常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,能量密度都已接近极限。在电站、基站等大型户外储能领域,锂电系统的循环寿命超过10000周(充放电一次为一周)是业内判断“高性能储能电池”的主要标准,目前大都为4000-7000周。接近极限的锂电池能量密度,依然无法破解新能源车主的“里程焦虑”,而研一的补锂添加剂就是为打破锂电池能量密度“天花板”而研发。

岳敏表示,传统补锂技术即锂离子电池生产线补锂固定资产投入大、不安全、成本高、难操作。瞄准行业“痛点”,研一通过颠覆性研发创新,用最简单的工艺、最低的成本开发出可以在客户端使用,不改变现有生产线、生产工艺且不需要新增任何投入即可实现补锂的补锂添加剂。

补锂添加剂这种功能型新材料,被誉为“锂电工业味精”,因为它就像日常味精一样,只需一点点的用量,便能为一道菜品提味提鲜。“测试表明,添加3%的LNO补锂添加剂后,锂电循环寿命可达10000周,高的可达12000周,甚至行业也有提升至15000次的产品发布。”岳敏说:“补锂添加剂有望成为储能电池的标配功能材料,随着动力电池Si系负极的初步使用,为进一步提升能量密度,补锂材料在动力电池领域也将开始使用。”

“锂电池中的锂离子在从正极流向负极的过程中,总有一部分在迁移中损耗,补锂添加剂把坑洼路面填平,让锂离子再通过时就是坦途,减少损耗。”据悉,目前研一研发生产的全系列多品种补锂添加剂产品,已走出国门,为国外大型电芯企业供货已经两年,今年开始放量,在国内头部企业中也已经进入中试验证。

研一研发实验室。

颠覆式创新

不断为锂电池产业带来利好

研一“年纪”虽小,但已成就不凡。除2款正极补锂添加剂产品外,短短5年间研一还专注于锂电池功能材料研发,推出新型粘结剂产品15款、正负极电极添加剂产品3款、电解液添加剂产品5款、固态电池核心材料多款,填补了多项行业空白,形成了独特竞争优势,势必在未来几年的竞争格局中大放异彩。

始终坚持“五性原则”和“第一性”原理,让“研一出品,必属精品(颠覆性、独特性、唯一性)”,每每有产品问世,总能引发行业极大关注。2022年上半年,研一研发的锂电池用正极粘结剂(Z ONE80)实现量产,改变了锂电池自问世以来一直单一使用PVDF作为正极粘结剂的局面,开启了锂电池正极粘结剂的新时代,并填补非氟(F)类正极粘结剂市场空白。权威机构及行业资深人士表示,Z ONE80产品是研一在锂电功能材料领域又一款具有“颠覆性、独特性、唯一性”的新产品,它采用全新的生产工艺和原料单体,解决了传统聚酰亚胺(PI)材料首效低、内阻大、价格贵等致命缺点,把不可能变成了现实。“更值得一提的是,Z ONE80在绿色环保等方面贡献突出,完全颠覆了PVDF体系,必将成为未来主流方向。同时它10倍于PVDF的粘结力和耐电解液浸泡力的独特性能,在不久的将来一定会被长寿命储能电池客户挖掘并发现,与补锂材料一起发挥协同效应,让长寿命储能更加安全可靠”。

制胜的法宝就是创新。研一的企业LOGO,由字母I ONE组成,蕴含着“创新第一,创造唯一,创造未来”等含义。研一的创始人岳敏,是国内负极材料领域天然石墨负极、Si系负极材料、NCA 正极材料研发与产业化的开创者,标准制定者,他聚焦锂电功能材料领域,带领团队以“颠覆性、独特性、唯一性、经济性、量产性”五性研发原则,坚持做别人做不了、别人想不到、别人没有做的,且用与别人不一样的方式研发新产品、新技术、新服务,将颠覆性创新、跨界创新、系统创新融为一体,用行动和结果诠释研一就是“创新”的代名词。

在研一,600多名员工中,研发团队占比达到一半。在研一创业之初,为了做出颠覆性创新,研发团队均是国内外刚毕业的跨领域、跨学科、跨界的学生。现在,研一全职博士超过40人,硕士超过80人,并与多位院士及外籍专家达成合作进行创新研发。同时,还拥有“一院(研一未来研究院)六中心(六个创新平台)”科研平台,大大提升了研一创新实力。

目前,研一已打造了一条知识产权“护城河”,截至去年12月31日,集团共获得专利申请号288项(发明专利),授权专利82项,注册商标13项,起草团队标准7项,专利内容涵盖粘结剂、隔膜、电解液及添加剂、补锂添加剂、固态电池等领域。

LFO富锂铁酸锂。

以颠覆性技术推动新能源革命

助力深圳打造一流汽车城

据GGII预测,到2025年中国正极材料出货量将达471万吨。依据正极补锂添加剂5%的添加量计算,60%的市场渗透率的假定下,2025年正极补锂添加剂的需求量将达14万吨。据GIR(环洋市场咨询)的统计及预测,2022年全球补锂剂市场规模达到了3.62亿元,预计2028年将达到260.21亿元,年复合增长率(CAGR)为103.95%。

目前,研一是世界范围内LNO补锂添加剂领域的两家供应商之一。为了满足新能源产业的大量需求,研一计划在龙华区布局新的集团总部及生产基地,预计总投资超过10亿元。据悉,该基地将建设成为涵盖集团总部、研发中心的总部综合体,未来将作为研一的一张核心名片面向全国、走向世界。

据介绍,在人工智能热潮下,研一新产线将采用全面自主设计的装备及工艺,拥有产能大、能耗低、绿色环保等优势。项目建成后,研一将新增更多补锂添加剂产能。岳敏表示,未来研一也将始终坚守初心,创新驱动,一方面开发颠覆性技术、工艺和与众不同、独一无二的产品,并以AI-Lab实验室为基础,融合先进AI技术推动新材料研发模式革命,助力高质量发展;另一方面则以极致成本为客户持续创造价值,始终坚持“用最简单的工艺、最低的成本”制造出最好的产品,助力深圳打造世界一流汽车城和超充之城,加快建设万亿级世界一流新型储能产业中心。

与此同时,研一早在两年前开始布局固态电池全体系研发,目前已在硫化锂、固态电解质等方面取得阶段性突破,今年将持续加大固态电池全体系研发力度。未来,研一也将借助自建的AI-Lab实验室,开启一场新材料研发模式的革命,进一步提升研一创新力、产品力。

龙华新闻全媒体记者 金璐 文/图

编辑 汪文成

本文来自【宝安日报】,仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。

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锂电隔膜疯狂扩产:星源材质想要重夺C位?

作者|潘涛 编辑|罗丽娟

新能源汽车的爆发,让其产业链公司受到更多关注。特别是电池企业,今年以来,包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等企业,都享受了股价暴涨的红利。

而隔膜,作为电池的四大材料之一,其相关企业却并不为人熟知。更不用说,中国隔膜产业一把鼻涕一把泪的心酸历史。

一个产业的发展往往混合了大量的偶然,中国第一卷隔膜的诞生,和一个叫陈秀峰的年轻人有直接关系。

这个出生于四川成都的客家人,很早就展现出了做生意的禀赋。早年在武汉上大学时,因为家里给的生活费不多,他就在学校里卖自行车,或者在舞会上卖奶粉兑牛奶。

深圳成为经济特区后,下海淘金者络绎不绝,陈秀峰也是其中之一。大学毕业后,他决定去到这个当时“找工作很容易”的城市闯一闯,首先做起了矿产出口的生意。“自己跑到河南去,把货发到天津,天津又把货发到湛江,然后从湛江再出口到日本。”第一单生意,陈秀峰就赚了30多万元。

“这是我人生的第一桶金。”他说。

但仅仅两年后,陈秀峰又了解到银行可以分房,随即从蛇口到了深圳市区入职银行工作,做遍了会计、外汇、信贷等各个岗位,直到1998年和哥哥陈良成立了贸易公司,开始从事电子元器件、布匹等商品的进出口贸易。

在此时的中国,隔膜还是一个相当少见的词汇,几乎鲜有人从事相关贸易。2003年的一天,有人找到陈秀峰,希望进口一种“白色塑料纸”——隔膜。来人告诉他,“这东西可以卖到十几美金一平米。”

陈秀峰随后了解到,隔膜原材料PP、PE等的价格约在2万元每吨,而隔膜成品的价格每吨则超过了300万元。中间的价格差了150倍,这让他原本的贸易事业顿时黯然失色。

无论是对于陈秀峰,还是中国的隔膜产业来说,这一天的意义都非比寻常。

来源:星源材质官网

5年之后,陈秀峰创建的星源材质,搭建起中国第一条干法生产线,并由此开启了中国隔膜的进口替代。如今,较之当年的进口隔膜,国产隔膜的价格便宜了几十倍,供应也不再需要看人脸色。国产隔膜的产能更是远超国外厂商,全球市占率突破60%。中国市场,已成为隔膜消费和生产的主战场。

这一切是如何发生的?当下的全球隔膜市场,又面临怎样的机遇和风险?

后发制人

伴随着“蔚小理”等新势力的崛起,新能源汽车的渗透率不断提高,由此也带动了对锂电池,以及上游原材料的需求。

锂电池由四大材料组成,隔膜、负极、正极和电解液,看起来并不复杂,但即便到了2002年,后三种材料都已经实现了国产化时,隔膜还被日本和美国所垄断,一货难求。

从成本来看,隔膜在电池中的占比并不高,一般在10%左右,相比之下,正极材料则超过了40%。但这并不意味着隔膜的技术含量不高。

作为一层多孔薄膜,隔膜的作用在于隔离正、负极,在不影响锂离子通过的前提下,防止正负极反应造成短路。隔膜的性能、质量,不仅直接决定电池充放电的效率、使用寿命,更关系到电池容量以及使用安全。

按照生产工艺的不同,隔膜可以简单划分为两种,干法和湿法。在当前的锂电池市场中,磷酸铁锂电池大多采用干法隔膜,三元锂电池则大多采用湿法隔膜。

在中国,这两种隔膜都诞生于星源材质。

隔膜 来源:星源材质官网

和日韩相比,由于国内的动力电池起步较晚,其上游产业链隔膜的发展也相对滞后。日韩则从上世纪八十年代起就开始发展隔膜产业,凭借先发优势和技术,在海外高端市场谋得了一席之地。

以日本为例,早在1991年,日本索尼公司就推出了商业化锂电池,其政府也在随后制定了锂电池研究计划。2000年时,日本就已经具备了较为完整的锂电池产业链,不仅能生产隔膜、电极、电解液等主要电池材料,包括组装、测试以及相关制造所需的设备,也都能自给自足。

日本的旭化成,作为全球最早的湿法隔膜生产商,1998年就开发出了性能优异的锂电湿法隔膜产品Hipore。2016年完成对Celgard的合并后,旭化成将其在全球隔膜市场的占有率提高到30%,位居全球第一。

早期的锂电池,由于替代了镍氢电池在3C等产品上的应用,需求广泛,行业得以迅速发展。日韩的电池产业便乘风而起。相比之下,国内的锂电池产业,则错过了3C带起的浪潮,直到新能源汽车开始兴起,才点燃了发展的小火苗。

如今新能源汽车成为风口,国内车企和特斯拉展开PK的背景下,拥有自主研发生产能力,不被人卡脖子,显得更为重要。加之这一时期国内相关政策开始不断倾斜,资本终于看到锂电池市场的机会。

和3C产品相比,新能源汽车对动力电池需求更高。一部手机只需一块电池,而一辆电动车一般需要上千块电池。这意味着,隔膜行业也因此迎来了巨大的风口。

但从依赖进口到逐步完成国产替代,甚至出口海外,中国的隔膜产业一路发展起来却并不容易。

在国内隔膜发展的早期,由于产品竞争力不如日韩,国产隔膜往往只能在低端市场生存,高端市场难以染指。

而隔膜又恰恰是毛利率较高的行业,随着市场需求增加,部分企业盲目扩产,内卷之下,产品价格一降再降,一些中小企业因此被淘汰出局。

不过,在这个过程中,也有以星源材质为代表的隔膜企业,不但打破了国外巨头的技术封锁,实现从无到有,引领中国隔膜产业的发展,而且后发制人,在细分领域形成明显优势,最终成为了一方龙头。

星星之火

从决心进入隔膜行业,到生产出中国第一卷隔膜,陈秀峰一共花了5年时间。听起来耗时不短,但事实上,这个速度已经足够快。

在陈秀峰的星源材质成功之前,体制内已经对锂电池隔膜研究了多年。星源材质生产出隔膜后,有新能源领域的权威专家为了到现场确认,不惜特意从北京飞往深圳,其意义由此可见。

事实上,在启动对隔膜的研究之前,陈秀峰对隔膜行业并不了解。在决定自研隔膜后。他找到擅长高分子研究的四川大学助阵,自己则押上身家,并四处筹款。

由于过往的银行经历,找钱的事情难不倒陈秀峰。难点在于,此时的市面上,根本买不到制造隔膜的相关设备,这意味着,星源不仅要自研隔膜的技术工艺,制造的相关设备也需要自己设计,然后再找国外厂家代工生产。中间的曲折可想而知。

“到2006年我们掌握了湿法生产线技术,但湿法生产线投资很大,我们钱不多,所以就决定先上干法。”陈秀峰说。

从2003年到2008年期间,星源材质几乎只有投入没有收入,只能靠两兄弟拿贸易赚的钱来养。直到2008年,星源搭建好了第一条单向拉伸干法生产线,并在8月生产出了第一卷干法隔膜,中国的隔膜产业由此告别了空白。

此后几年,星源持续扩大产能,并逐步获得了包括比亚迪、中航锂电等重量级客户的认可。2010年之后,星源的干法隔膜工艺,已经达到了世界领先水平,这为国产隔膜走出国门提供了可能性。

2013年,星源在和美国同行Celgard的竞争中胜出,成为LG化学干法隔膜的全球独家供应商,并此后合作多年,由此成功开拓国际市场。

从中国隔膜的发展来看,大致可以分为几个阶段。

2010年以前,国内企业势单力薄,几乎所有隔膜都依赖进口。2010-2012年,新能源汽车的萌芽,带动了行业的需求,中国隔膜企业的制造工艺和产能,都有了一定提高,但要满足庞大的市场缺口,依然有很大距离。2012年之后,伴随着较为慷慨的补贴力度,新能源汽车开始爆发,相关上游产业也开始迅速扩产,隔膜的进口替代逐渐得以实现。

如今,干法隔膜几乎不再需要进口,只有少部分高端湿法涂覆隔膜还需要进口作为补充,根据高工产研锂电研究所(GGII)数据,2020年,国内93%以上的隔膜都实现了国产化。从全球市场来看,国产隔膜的产能已经超过了海外厂商。根据GGII数据,2019年时全球锂电隔膜中国占比已达55.9%。由于国外需求旺盛、较早锁定产能,一定程度上还加剧了国内隔膜供应紧缺。

这一点,从星源材质的销售情况也可窥一斑而知全豹。

根据财报,从2016年到2020年,星源来自海外市场的营收占比均超过25%,其中 2017-2019年,这一比例更是在4成左右。

从2016年登陆资本市场以来,星源材质经历了一个爬坡阶段——除了2017年产能提升了不到10%外,其余年份都在以40%-60%的速度扩产。但受制于隔膜价格的下降,其营收长期维持在5亿元水平,直到2019年才首次突破6亿元。

来源:华福证券

2019年之后,隔膜价格止住跌势开始回转,再加上新能源汽车高景气带来的订单增长,星源加快提产速度。2020年,星源材质生产隔膜7.4亿平方米,同比增幅112.52%,营收接近10亿元。

而今年前三季度,星源材质的营收就已经达到了13.14亿元,同比增长115.2%,2.12亿元的净利润更是同比翻倍。市场预期,2021年其营收也将翻倍增长。

而市场上也有更多的隔膜企业涌现出来,其中最典型的莫过于湿法隔膜龙头恩捷股份。其营收从2016年的11.46亿元,一路增长到2020年的42.83亿元,年复合增长率达到39%。

经历了漫长的徘徊后,中国的隔膜市场,终于迎来了扬眉吐气的时刻。

“跃进”背后

在新能源汽车爆发的周期内,和锂矿、动力电池等产业链的情况一样,隔膜行业也进入了疯狂扩产的阶段。

星源材质目前已计划在江苏南通和瑞典新建两个扩产项目。作为干法龙头,这两个新项目都瞄准了公司较为薄弱的湿法和涂覆产能。

按照星源的规划,瑞典项目的总投资额为19.72亿元,分为三期建设,达产后其湿法基膜年产能可达7亿平方米,涂覆可达4.2亿平方米,二者合计11.2亿平方米。

相比之下,其南通项目的投资更加激进。该项目的拟投资总额100亿元,同样分为三期,达产后其湿法隔膜和涂覆隔膜的年产能合计将达到30亿平方米。

2020年,星源材质总的出货量大约在7亿平方米左右。新建项目产能释放后,星源的产能或将提高6倍。

同时,根据GGII数据,2020年中国锂电隔膜出货37.2亿平米。由此看来,仅星源材质宣布的产能扩张计划就接近去年我国隔膜总出货量。

想要赶赴这场新能源盛宴的,当然不只是星源材质。

今年年中,中材科技宣布计划投资37亿元,在南京建设年产能10.4亿平方米的隔膜生产线。11月9日,中材又发布公告称,拟投资8.95亿元,在内蒙古自治区呼和浩特市新建年产能为3.2亿平方米的湿法隔膜项目。而2020年,中材科技在国内湿法隔膜市场的占有率就已经达到18%。

作为湿法龙头的恩捷就更不用说了。11月11日,恩捷股份发布和宁德时代合作的公告称,双方将携手投资80亿元设立平台公司,规划湿法隔膜产能16亿平方米/年,干法隔膜产能20亿平方米/年。恩捷股份预计,公司到2022年,产能将达到70亿平方米。

和电池的其他材料相比,隔膜不仅生产周期长,而且对技术和资金的要求更大。从项目建设到投产,一般需要2年左右,而且为了保证良率,调试设备往往还得花费不少时间。较长的时间成本,反过来也增加了隔膜企业进入高端客户供应链的认证期。

近年来,中国隔膜行业小企业出清,寡头效应越发显现。尤其是湿法隔膜,从2020年至2021年上半年,CR3从81.10%进一步提升至84.90%,其中恩捷股份的份额超过了一半,几乎一骑绝尘。

不过,扩产也带来了不确定性。

由于将较多精力放在提升湿法隔膜产能上,2020年-2021年上半年,星源材质在干法隔膜的市占率明显下滑,从45%下降到了26.2%,与第二名沧州明珠的距离已不到3个百分点,后者已经开始挑战其干法龙头的地位。

另外,扩产也导致星源材质资金周转愈发紧张。

2021年三季度星源材质经营现金流2.8亿元,投资现金流-5.7亿元,筹资现金流8.4亿元。

而在今年5月,其在南通项目的投资公告中也提到,项目投资资金较大,远高于目前公司账面货币资金水平,同时支付期间较长,资金能否按期到位尚存在不确定性,如遇资金紧张的情况,可能会影响项目的投资金额及投资进度。

为此,星源材质或许后续还将通过资本市场增发、债券等形式再融资。

产能的增加也带来了更多的库存压力。财报显示,2020年星源材质的库存为0.4亿平方米,较2019年同比增加45%。

产量的提升虽然能带来规模效应,以进一步压低成本。但从星源材质过往的财务数据来看,其毛利率并未因此得到优化。2016-2020年,其毛利率从61%下降到35%,营业利润率也从35%下降到了10%。

虽然扩张了产能,提升了营收,但从资产收益来看,星源材质却是一直在走下坡路。数据显示,其2019、2020年的总资产净利率ROA仅为3%和2%,2016年刚上市时,这一数据为11%。

扩产带来的效益将在未来几年才逐渐释放,但与此同时,在头部玩家疯狂扩产的背景下,隔膜的价格能否稳住,本也是未知的问题。

只是为了奔赴这场新能源盛宴,包括星源材质在内的头部玩家,不得不都下了重注。

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