石墨烯有哪些優(yōu)點？它能引發(fā)儲能電池行業(yè)的變革嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-12 20:42
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鋰電池在儲能市場占據(jù)不小的分量。但是，隨著技術(shù)水平的提升，鋰電池并不是儲能市場唯一的增長點。有著“新材料之王”美譽的石墨烯開始在超級電容器和電池領(lǐng)域嶄露頭角，不少業(yè)內(nèi)專家認為，石墨烯大規(guī)模應用有望引發(fā)儲能電池行業(yè)的變革。
相較而言，石墨烯本身具有導電性好，電子遷移率快的優(yōu)點。據(jù)研究，石墨烯聚合材料電池的儲能量甚至能達到傳統(tǒng)電池的三倍左右。放在電動汽車領(lǐng)域，以石墨烯為原料的儲能電池將大幅提升充電效率，提高電動汽車續(xù)航能力。一旦試驗成功，儲能電池或?qū)⒂瓉砉拯c。
同時，儲能行業(yè)的新秀，釩電池也獲得了頗多資本的青睞。從釩電池被冠以“電力銀行”一稱就能看出，業(yè)界對于這種新型可再生能源儲能技術(shù)寄予厚望。從釩電池的特性出發(fā)，安全性高，污染性低，從釩儲量來看，我國居全球首位，所以釩電池發(fā)展占據(jù)先天優(yōu)勢。
在這兩大電池體系之外，鉛炭電池作為新技術(shù)也開始登陸。鉛炭電池其實是在鉛酸電池基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，鉛酸電池本身就有成本低、工藝簡單、安全穩(wěn)定等優(yōu)點，強化版的鉛炭電池更是解決了鉛酸電池的一些突出問題。例如快充放，壽命短，電容量低等。
目前，不少商家涌入儲能電池領(lǐng)域，開始積極布局。在儲能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展春天之際，儲能電池成為其中最為耀眼的板塊。目前，鋰電池雖然一家獨大，但是石墨烯、釩電池、鉛炭電池等技術(shù)發(fā)展仍有望快速趕超。當儲能電池增長點擴大，市場布局者也將緊跟而上，拓展業(yè)務領(lǐng)域。
儲能電池技術(shù)多點開花市場且行且擴張
在氣候變暖，海平面上升等問題的背后，全球掀起了生態(tài)環(huán)保熱，對清潔能源利用也越來越關(guān)注。儲能行業(yè)就是在這樣的背景下走進了更多人的視野，并且發(fā)展勢頭迅猛。儲能技術(shù)的推廣一定程度上也建立在儲能電池的基礎(chǔ)上，鋰電池是人們最為熟悉的一種。鋰電池隔膜一般按照工藝，分為干法工藝和濕法工藝，由此，隔膜產(chǎn)品也分為干法隔膜和濕法隔膜兩類。從工藝技術(shù)進展來看，目前，我國鋰電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破，具備國際一流的制造水平，濕法隔膜工藝技術(shù)也不斷提升，近年來產(chǎn)能產(chǎn)量均穩(wěn)步增長。而隨著濕法工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，我國鋰電隔膜行業(yè)競爭格局也發(fā)生了一些變化。
特點一：濕法隔膜產(chǎn)量占比逐年提升
就工藝本身來看，鋰電池干法隔膜和濕法隔膜各有優(yōu)缺點，干法隔膜在生產(chǎn)工藝、成本、環(huán)保經(jīng)濟等方面具有較大優(yōu)勢，濕法隔膜則具有短路率低、孔隙率和透氣性可控范圍大等優(yōu)點。從目前市場的應用來看，從全球鋰電池企業(yè)的選擇來看，干法隔膜和濕法隔膜并存。
不過，近年來隨著三元鋰電池占比的提高，濕法隔膜產(chǎn)量的占比也穩(wěn)步提升。最新數(shù)據(jù)顯示，2017年，國內(nèi)濕法隔膜產(chǎn)量達到8．06億平方米，占比56％，份額超過干法隔膜。于干法隔膜和濕法隔膜各自的特點，濕法隔膜未來需求將會逐步擴大，但短時間內(nèi)并不會完全替代干法隔膜。
特點二：出貨量企業(yè)集中度較高
按照出貨量來看，總體上2017年我國干法隔膜和濕法隔膜的企業(yè)集中度均較高，尤其是濕法隔膜，前三企業(yè)出貨量占比達到71％，前五占比達到87％；干法隔膜前三企業(yè)占比為42％，前五占比為55％。
特點三：產(chǎn)能區(qū)域性明顯
從目前我國鋰電池隔膜材料企業(yè)區(qū)域分布來看，總體上集中度較高，主要集中在華東和華中地區(qū)，產(chǎn)能比重分別達到48％、27％；華南地區(qū)產(chǎn)能占比也有10％，其他地區(qū)則都在10％以下。
我國鋰離子電池隔膜技術(shù)差距
鋰電池隔膜是四大材料中技術(shù)壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達到20%。
我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破，目前已經(jīng)具備國際一流的制造水平。但在濕法隔膜領(lǐng)域，國內(nèi)隔膜企業(yè)受限于工藝、技術(shù)等多方面因素，產(chǎn)品水平還較低，生產(chǎn)設備主要依賴進口。我國的隔膜產(chǎn)品在厚度、強度、孔隙率一致性方面與國外產(chǎn)品有較大差距，產(chǎn)品批次一致性也有待提高。
相較而言，石墨烯本身具有導電性好，電子遷移率快的優(yōu)點。據(jù)研究，石墨烯聚合材料電池的儲能量甚至能達到傳統(tǒng)電池的三倍左右。放在電動汽車領(lǐng)域，以石墨烯為原料的儲能電池將大幅提升充電效率，提高電動汽車續(xù)航能力。一旦試驗成功，儲能電池或?qū)⒂瓉砉拯c。
同時，儲能行業(yè)的新秀，釩電池也獲得了頗多資本的青睞。從釩電池被冠以“電力銀行”一稱就能看出，業(yè)界對于這種新型可再生能源儲能技術(shù)寄予厚望。從釩電池的特性出發(fā)，安全性高，污染性低，從釩儲量來看，我國居全球首位，所以釩電池發(fā)展占據(jù)先天優(yōu)勢。
在這兩大電池體系之外，鉛炭電池作為新技術(shù)也開始登陸。鉛炭電池其實是在鉛酸電池基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，鉛酸電池本身就有成本低、工藝簡單、安全穩(wěn)定等優(yōu)點，強化版的鉛炭電池更是解決了鉛酸電池的一些突出問題。例如快充放，壽命短，電容量低等。
目前，不少商家涌入儲能電池領(lǐng)域，開始積極布局。在儲能產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展春天之際，儲能電池成為其中最為耀眼的板塊。目前，鋰電池雖然一家獨大，但是石墨烯、釩電池、鉛炭電池等技術(shù)發(fā)展仍有望快速趕超。當儲能電池增長點擴大，市場布局者也將緊跟而上，拓展業(yè)務領(lǐng)域。
儲能電池技術(shù)多點開花市場且行且擴張
在氣候變暖，海平面上升等問題的背后，全球掀起了生態(tài)環(huán)保熱，對清潔能源利用也越來越關(guān)注。儲能行業(yè)就是在這樣的背景下走進了更多人的視野，并且發(fā)展勢頭迅猛。儲能技術(shù)的推廣一定程度上也建立在儲能電池的基礎(chǔ)上，鋰電池是人們最為熟悉的一種。鋰電池隔膜一般按照工藝，分為干法工藝和濕法工藝，由此，隔膜產(chǎn)品也分為干法隔膜和濕法隔膜兩類。從工藝技術(shù)進展來看，目前，我國鋰電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破，具備國際一流的制造水平，濕法隔膜工藝技術(shù)也不斷提升，近年來產(chǎn)能產(chǎn)量均穩(wěn)步增長。而隨著濕法工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，我國鋰電隔膜行業(yè)競爭格局也發(fā)生了一些變化。
特點一：濕法隔膜產(chǎn)量占比逐年提升
就工藝本身來看，鋰電池干法隔膜和濕法隔膜各有優(yōu)缺點，干法隔膜在生產(chǎn)工藝、成本、環(huán)保經(jīng)濟等方面具有較大優(yōu)勢，濕法隔膜則具有短路率低、孔隙率和透氣性可控范圍大等優(yōu)點。從目前市場的應用來看，從全球鋰電池企業(yè)的選擇來看，干法隔膜和濕法隔膜并存。
不過，近年來隨著三元鋰電池占比的提高，濕法隔膜產(chǎn)量的占比也穩(wěn)步提升。最新數(shù)據(jù)顯示，2017年，國內(nèi)濕法隔膜產(chǎn)量達到8．06億平方米，占比56％，份額超過干法隔膜。于干法隔膜和濕法隔膜各自的特點，濕法隔膜未來需求將會逐步擴大，但短時間內(nèi)并不會完全替代干法隔膜。
特點二：出貨量企業(yè)集中度較高
按照出貨量來看，總體上2017年我國干法隔膜和濕法隔膜的企業(yè)集中度均較高，尤其是濕法隔膜，前三企業(yè)出貨量占比達到71％，前五占比達到87％；干法隔膜前三企業(yè)占比為42％，前五占比為55％。
特點三：產(chǎn)能區(qū)域性明顯
從目前我國鋰電池隔膜材料企業(yè)區(qū)域分布來看，總體上集中度較高，主要集中在華東和華中地區(qū)，產(chǎn)能比重分別達到48％、27％；華南地區(qū)產(chǎn)能占比也有10％，其他地區(qū)則都在10％以下。
我國鋰離子電池隔膜技術(shù)差距
鋰電池隔膜是四大材料中技術(shù)壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達到20%。
我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經(jīng)取得重大突破，目前已經(jīng)具備國際一流的制造水平。但在濕法隔膜領(lǐng)域，國內(nèi)隔膜企業(yè)受限于工藝、技術(shù)等多方面因素，產(chǎn)品水平還較低，生產(chǎn)設備主要依賴進口。我國的隔膜產(chǎn)品在厚度、強度、孔隙率一致性方面與國外產(chǎn)品有較大差距，產(chǎn)品批次一致性也有待提高。
