不久前,“第十五屆深圳國際電池技術(shù)交流會(huì)/展覽會(huì)(CIBF2023)”在深圳國際會(huì)展中心圓滿舉行,作為深受國際關(guān)注的電池行業(yè)盛會(huì),CIBF2023共吸引國內(nèi)外觀眾總?cè)藬?shù)近18萬人次,總參觀人數(shù)超36萬,兩項(xiàng)數(shù)據(jù)均創(chuàng)歷史新高。其中動(dòng)力電池、鋰電池的相關(guān)展位更是受到重點(diǎn)關(guān)注,可見中國動(dòng)力鋰電池的發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
盛況之下,危機(jī)四伏
野村證券在近期發(fā)布的研報(bào)中預(yù)計(jì),未來五年內(nèi),全球電動(dòng)汽車電池需求將以每年18%的速度增長,2028年達(dá)到1647GWh,2030年達(dá)到2107GWh。
中國在全球鋰電池行業(yè)內(nèi)屬于斷層領(lǐng)先,僅寧德時(shí)代和比亞迪兩家就占比超過一半。
然而6月以來,萬億寧德時(shí)代不乏煩心事。先是6月5日,受不再向特斯拉北美市場(chǎng)供貨的傳聞?dòng)绊?,市?chǎng)虛驚一場(chǎng)。7日早間,又收摩根士丹利做空?qǐng)?bào)告。
同時(shí),歐美日韓相繼入場(chǎng),LG,松下等老牌電池企業(yè)將會(huì)采取更加激進(jìn)的擴(kuò)張政策,對(duì)國內(nèi)電池企業(yè)將帶來不小的沖擊。
日前,由美國能源部、國防部、商務(wù)部、國務(wù)院四部門聯(lián)合組建的聯(lián)邦先進(jìn)電池聯(lián)盟(FCAB)發(fā)布了2021-2030年美國鋰電池國家藍(lán)圖,旨在引導(dǎo)對(duì)美國鋰電池制造價(jià)值鏈的投資,創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),建立清潔能源經(jīng)濟(jì)以及減緩氣候變化。鋰電池藍(lán)圖涵蓋了從原材料生產(chǎn)、冶煉加工、電池制造、包裝制造、下游應(yīng)用(電動(dòng)車,儲(chǔ)能,軍工,航空)到資源回收的完整鋰電池供應(yīng)鏈。
韓國在2021 年確定了“電池技術(shù)是將韓國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)先經(jīng)濟(jì)的核心驅(qū)動(dòng)力”,并在2022 年明確了“到2030 年,韓國將占據(jù)全球40%的電池市場(chǎng)份額,成為全球第一電池大國”的目標(biāo)。韓國政府通過“2030二次電池產(chǎn)業(yè)(K-電池)發(fā)展戰(zhàn)略”、“充電電池產(chǎn)業(yè)革新戰(zhàn)略”等戰(zhàn)略措施,加大了對(duì)電池產(chǎn)業(yè)的投資,構(gòu)建韓國本土電池生態(tài)系統(tǒng)并推動(dòng)電池供應(yīng)鏈的本土化,推動(dòng)本土電池市場(chǎng)內(nèi)需增長;
此外,韓國電池企業(yè)加大與美國汽車公司合作力度,紛紛在美國建廠擴(kuò)大產(chǎn)能,同時(shí)加速材料自產(chǎn),積極開展低成本等電池技術(shù)開發(fā),提高韓國企業(yè)在全球市場(chǎng)的占有率。
該機(jī)構(gòu)認(rèn)為,動(dòng)力電池產(chǎn)能過剩引發(fā)的價(jià)格戰(zhàn)幾乎無可避免。
破局
隨著市場(chǎng)的變化,以及在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)下,對(duì)于動(dòng)力電池、燃料電池提出了更高的要求。技術(shù)帶動(dòng)產(chǎn)品性能升級(jí),成為鋰電池行業(yè)破局的關(guān)鍵。
2023年4月2日,中國科學(xué)院院士孫世剛在動(dòng)力電池論壇上發(fā)表主旨演講。
“我國的新能源汽車保有量超過1300萬輛,占全世界總量的一半以上,在碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)下,這個(gè)發(fā)展速度還會(huì)更快。”中國科學(xué)院院士孫世剛表示,新能源汽車產(chǎn)業(yè)需求對(duì)動(dòng)力電池和燃料電池提出了越來越高的要求,“這一領(lǐng)域我們正面臨國際競爭,未來需在能量密度、功率密度、安全性、使用壽命、極端環(huán)境適用性和降低成本等方面加力,進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,從源頭上實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。”
中國科學(xué)院院士 孫世剛
鋰離子電池的制造工藝需使用各類流體,在進(jìn)入產(chǎn)線前選擇優(yōu)異的過濾工藝對(duì)其進(jìn)行凈化分離,無疑將對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)提升與成本削減做出巨大貢獻(xiàn)。
過濾如何賦能鋰電池行業(yè)
長久以來,鋰電池生產(chǎn)工藝中難點(diǎn)主要在正負(fù)極漿料過濾,一直存在三大痛點(diǎn):過濾效率低,過濾殘留浪費(fèi)多,以及濾芯壽命短,最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。
漿料過濾示意圖
過濾效率低,過濾殘留浪費(fèi)多,以及濾芯壽命短,最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。
鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)(正負(fù)極材料)、黏合劑、導(dǎo)電劑等物質(zhì),通過攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。為了實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)異的電化學(xué)性能,對(duì)電極漿料的顆粒要求更高,需要通過過濾裝置將漿料攪拌機(jī)內(nèi)的電極漿料進(jìn)行過濾,然后輸送至周轉(zhuǎn)罐中?,F(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)電極漿料的過濾裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,一旦過濾裝置發(fā)生故障,將會(huì)延誤生產(chǎn),而且移動(dòng)不方便。
漿料過濾不同于常規(guī)料液過濾,它的本質(zhì)是一個(gè)篩選的過程,不僅要求過濾掉大直徑的固體雜質(zhì) ,同時(shí)要求保留符合要求的小直徑顆粒。在實(shí)際過濾過程中,由于大直徑顆粒堵住濾材膜孔,符合要求的小顆粒也無法通過過濾器,從而造成了漿料的浪費(fèi),也導(dǎo)致了濾芯使用壽命偏短。
漿料過濾工藝的核心是梯度過濾,即采用由內(nèi)到外膜孔梯度減小的結(jié)構(gòu),使得“孔盡其用”,過濾器納污量得以增加,延長產(chǎn)品使用壽命。
梯度結(jié)構(gòu)示意圖
針對(duì)漿料過濾工藝的難點(diǎn), 大立研發(fā)IMRFE一體式過濾器,為漿料在投用前的性能提供保證。
IMRFE一體式過濾器
IMRFE內(nèi)置7支卷繞內(nèi)芯,能適應(yīng)高速涂布產(chǎn)線。同時(shí)內(nèi)置濾芯采用超細(xì)纖維,使得濾材在保持精度不變的情況下,擁有更高的納污空間,同時(shí)也減少了顆粒聚團(tuán)的現(xiàn)象。
IMRFE還擁有由外到內(nèi)漸變的孔徑結(jié)構(gòu),階梯緩沖結(jié)構(gòu)過濾的方式對(duì)漿料顆粒實(shí)現(xiàn)深度過濾,減少漿料的浪費(fèi),延長濾芯的使用壽命,降低生產(chǎn)成本。
超細(xì)纖維提供更大納污量
此外,我們還有可替換的DL829囊式濾芯和SGR無殼卷繞濾芯,和IMRFE一體式過濾器一樣采用超細(xì)纖維制成的梯度結(jié)構(gòu)濾膜,通過鋰電池產(chǎn)線實(shí)地驗(yàn)證,有效解決了漿料過濾的痛點(diǎn)。
SGR無殼卷繞濾芯
DL829囊式濾芯
應(yīng)對(duì)鋰電池生產(chǎn)工藝中電解液以過濾工藝,此次大立同時(shí)展出了適配化學(xué)品高效過濾工藝的BTH/BDH 系列濾芯,適配電子級(jí)低析出過濾工藝的SGE 系列濾芯,以及適配高粘度高固含量過濾工藝的SGH 系列濾芯,實(shí)現(xiàn)電解液的高效過濾。