鋰電池電解液技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是怎樣的？它未來的發(fā)展和改進(jìn)方向是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-10 10:08
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鋰電池電解液需求快速增長
經(jīng)過多年來持續(xù)的工藝改進(jìn)和技術(shù)積累，我國電解液產(chǎn)品不僅從產(chǎn)量上持續(xù)增長而且產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。近幾年來，我國鋰電池電解液市場(chǎng)的銷量可謂是增長迅速，從2011年的1.68萬噸，增長到2016年的8.88萬噸，年復(fù)合增長率達(dá)到39.51%。
鋰電池需求快速增長。憑借優(yōu)異性能，鋰電池逐漸取代鎳氫鎳鎘等電池，在移動(dòng)電源領(lǐng)域迅速普及。過去幾年全球鋰電池產(chǎn)量保持快速增長，從2003年5.95GWh迅速增長至2012年的33.5GWh，年均增速21.6%。目前主要應(yīng)用于手機(jī)、筆記本、電動(dòng)工具和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
中國鋰電池產(chǎn)量快速增長。2008年至2013年，中國鋰電池產(chǎn)量從10.3億只增長到47.7億只，增長3.6倍，年均復(fù)合增速達(dá)30%。隨著電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車和儲(chǔ)能電池三大需求的爆發(fā)式增長，未來鋰電池需求仍將保持較快增長。鋰電池電解液市場(chǎng)潛力巨大。
鋰電池電解液技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1、高比能量型電解液
追求高比能量是目前鋰電池最大的研究方向，尤其是移動(dòng)設(shè)備在人們生活中所占有的比重越來越多的時(shí)候，續(xù)航，成為了電池最為關(guān)鍵的性能。
2、高功率型電解液
目前，商品化的鋰電池很難實(shí)現(xiàn)高倍率持續(xù)放電，主要原因是電池極耳發(fā)熱嚴(yán)重，內(nèi)阻導(dǎo)致電池的整體溫度過高，容易發(fā)生熱失控。因此，需要電解液在保持高電導(dǎo)率的情況下能抑制電池升溫過快。而對(duì)于動(dòng)力電池，實(shí)現(xiàn)快充也是電解液發(fā)展的一個(gè)重要方向。
3、寬溫型電解液
電池在高溫時(shí)容易發(fā)生電解液自身分解以及材料與電解液件的副反應(yīng)加??；而在低溫時(shí)則可能會(huì)有電解質(zhì)鹽析出和負(fù)極SEI膜阻抗成倍增加。所謂寬溫電解液就是使電池?fù)碛懈訉挿旱墓ぷ鳝h(huán)境。
4、安全性電解液
電池的安全主要體現(xiàn)在燃燒甚至爆炸上，首先電池本身就具有可燃性，因此當(dāng)電池過充、過放、短路時(shí)，當(dāng)收到外界的針刺、擠壓時(shí)，當(dāng)外界溫度過高時(shí)，都可能引發(fā)安全事故。因此，阻燃是安全型電解液研究的一個(gè)主要方向。
鋰電池電解液未來發(fā)展和改進(jìn)方向
鋰電池電解液的核心是材料提純技術(shù)和配方技術(shù)。純度要求高，因此對(duì)鋰電池企業(yè)生產(chǎn)工藝和過程控制提出較高要求。鋰電池應(yīng)用廣泛，不同技術(shù)路線以及不同應(yīng)用領(lǐng)域的鋰電池對(duì)電解液要求也會(huì)有所不同，因此電解液廠商需要與下游客戶協(xié)同開發(fā)，因而形成較為穩(wěn)定的合作關(guān)系?？梢哉f鋰電池性能的每次提升，都離不開電解液的進(jìn)步與之匹配。
提高鋰電池電壓和穩(wěn)定性是未來發(fā)展方向。小型電池領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)高能量密度，對(duì)電解液而言，提高工作電壓以適應(yīng)更高能量密度要求是未來發(fā)展方向。目前電解液電壓已經(jīng)逐漸從4.35伏發(fā)展到4.4伏，并逐漸向4.5伏、4.75伏甚至5伏發(fā)展，氟代碳酸酯和二腈類添加劑得到廣泛應(yīng)用。大型動(dòng)力電池領(lǐng)域，常在戶外工作，對(duì)高低溫性能要求較高。由于六氟磷酸鋰熱穩(wěn)定性較差，受熱易分解，因此需要電解液添加穩(wěn)定劑提高循環(huán)性能。
知易行難，鋰電池電解液存在較高隱性門檻。綜合上面的分析，我們認(rèn)為鋰電池電解液核心是提純工藝和配方研發(fā)。進(jìn)入門檻看似不高，但是知易行難，做出高品質(zhì)電解液滿足國際客戶需求的廠家并不多，持續(xù)不斷研發(fā)以跟上客戶對(duì)電解液越來越高的性能要求，因此行業(yè)存在較高的隱性門檻。
