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实时焦点：联想控股成员企业多维度助力锂电池材料可持续发展
2023-06-28 17:50:26 中金在线


(资料图)

在汽车电动化的产业变革下，我国企业率先抓住机遇，新能源车产销量在世界范围内持续领先。而作为新能源车的核心部件，锂电池的市场需求显著提升。但受技术、产能及产地等因素影响，锂电池的生产成本持续上升，并进一步制约应用市场的发展。　　从锂电池的产品构成来看，其四大关键材料包括正极材料、负极材料、电解液以及隔膜，且均面临一定程度的发展限制。其中，正极核心原料碳酸锂价格暴涨且锂资源短缺；负极材料石墨的比容量逼近理论极限；电解液中的重要添加剂产能不足、有机溶剂价格上涨；隔膜供应偏紧，技术壁垒较高，存在进口依赖。　　对此，国内相关企业积极应对挑战助力锂电产业发展。其中，联想控股成员企业长期关注这一赛道，通过产业运营与投资赋能等方式助力实现技术创新、产能扩充、回收利用等，加强国产化替代、增大有效供给，以此缓解锂电池原材料供应链压力，从而为终端应用市场的进一步发展贡献力量。　　正极材料：拆解回收实现再次利用正极材料占锂电池生产成本的20%-30%，是决定锂电池性能的重要因素，其主要技术路线包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。随着技术的更迭，具备能量密度优势的高镍三元，以及具备安全性、经济性优势的磷酸锰铁锂是主要发展方向。　　从资源禀赋来看，我国锂资源相对匮乏。新能源车市场的爆发式增长，让行业面临锂资源供需不足的窘境。据上海钢联发布的数据显示，今年9月21日，锂电池正极核心原材料——电池级碳酸锂均价达51万元/吨，相较去年初的5万元/吨，价格涨幅近10倍。　　为缓解锂资源供应短缺、核心原材料暴涨等难题，国内企业通过拆解回收等技术手段，来提取动力电池中的镍、钴、锂等核心原材料，实现再次利用。　　其中，联想控股旗下君联资本所投企业恒创睿能作为废旧锂电池处理方案解决商，其研发的退役动力锂离子电池热解强化电极材料解离技术及装备单元，可以实现有机物脱除率达到98%，将正负极电极材料解离度分别提高到98.23%和98.89%。而其研发的退役动力锂离子电池富钴破碎产物表面改性浮选工艺及装备单元，可实现正极活性材料回收率超98%。　　负极材料：技术突破实现原材料替代负极材料作为锂离子和电子的载体，主要承担能量的储存与释放作用，可直接影响电池的能量密度、循环寿命、安全性以及快充能力等性能。目前，负极材料以人造石墨为主，约占锂离子电池成本的10%-15%。　　但从应用情况来看，石墨负极材料实际比容量现已达到360-365mAh/g，逼近理论极限372mAh/g，制约了产业发展。业界普遍认为，未来具备高比容量的硅碳负极材料(硅比容量可达4200mAh/g，是石墨材料的10-12倍)将成为负极材料的发展方向。　　尽管优势明显，但硅材料的膨胀率问题容易影响电池首充效率与寿命，制约了其在负极上的商业化应用。据介绍，硅的膨胀率高达320%，约为石墨材料的32倍。对此，国内负极材料厂商积极跟进技术研发，通过改善硅基负极材料的电化学性能来提升循环寿命及首充效率，并取得了显著成果。　　例如联想控股旗下君联资本、正奇控股共同投资企业璞泰来积极推进硅氧、硅碳、硬碳等新产品的中试及量产工作，其中硅负极材料中试线已经建成，且通过部分客户认证。除此之外，璞泰来还与中科院物理所就新一代硅碳负极材料专利技术签署合作中试协议。　　此外，君联资本所投企业凯金新能源采用独特的碳包覆改性、纳米化、热处理和碳材料复合等多种创新技术和改良工艺，可有效解决硅材料体积膨胀大、循环性能差等技术难题，并在产品成本和品质控制上取得明显成效。目前，凯金新能源的硅基负极材料主要集中在氧化亚硅和纳米硅两个方面，在该技术领域已拥有成熟的量产技术工艺路线。截至2021年12月，凯金新能源具备300吨的硅基负极材料的年产能，且已实现小批量供货。　　电解液：扩展原材料产能，缓解供需压力电解液号称锂离子电池的“血液”，承担着运输锂离子的重任。一般情况下，电解液由高纯度的有机溶剂、电解质、添加剂等材料在一定条件下按一定比例配制而成，约占锂电池生产成本的5%-10%。　　作为锂电池电解液中的重要添加剂，碳酸亚乙烯酯(VC)可以提高电池容量和循环寿命，对提升锂电池综合性能起到显著作用，市场需求不断提升；而作为有机溶剂的重要组成部分，碳酸酯的需求同样快速上涨。在此背景下，国内企业积极布局扩展产能，缓解供需压力。　　作为新材料产品和解决方案供应商，联想控股成员企业联泓新科“10万吨/年锂电材料-碳酸酯联合装置项目”计划于2022年年底前建成中交，已被纳入2022年山东省重大项目名单。项目达产后，可年产碳酸乙烯酯5万吨、碳酸甲乙酯5.26万吨、碳酸二乙酯0.72万吨及副产乙二醇4.36万吨。此外，联泓新科“3000吨/年锂电添加剂碳酸亚乙烯酯项目”计划于2023年下半年建成投产。联泓新科在上述领域的相关布局，将在助力我国动力电池的可持续发展方面贡献力量。　　隔膜：“创新+扩产”实现国产替代隔膜位于电池内部正负极之间，在保证锂离子通过的同时阻碍电子传输，是一种具有微孔结构的薄膜。隔膜是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件，在动力电池中成本占比约为10%-20%。　　近年来，随着锂电池市场的蓬勃发展，锂电隔膜需求不断扩大，供应偏紧。与此同时，受技术、资金以及设备等限制，国内中高端锂电池隔膜大部分依赖进口。为改变这一现状，国内相关企业纷纷通过加大技术创新、规划扩建产能来满足市场需求的持续释放。　　例如联泓新科通过全资子公司联泓化学投资建设“2万吨/年超高分子量聚乙烯和10万吨/年醋酸乙烯联合装置项目”，瞄准隔膜料、纤维料等高端专用料，计划于2023年上半年建成投产，有望为市场增加有效供给。　　经过多年的发展革新，我国锂电池产业在数量及质量上均取得较大突破。数据显示，2021年我国锂电池出货量达229GW，预计2025年出货量有望达到610GW，年复合增长率超过25%。展望未来，随着更多像联想控股这样的企业积极参与其中，国内企业在锂电池材料领域将进一步实现技术突破及投产布局，行业发展现状或将有效改善，并形成一条绿色经济的可持续发展之路，最终实现行业的高质量发展。

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