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薛旭金:浅析锂离子电池电解液现状和发展趋势

钜大LARGE  |  点击量:26次  |  2021年11月19日  

摘要
11月2日,多氟多化工股份有限公司技术总工薛旭金在“动力电池材料及材料综合利用”研讨会上的发言,整理如下:市场概况目前为止,电解液大三领域——储能、动力、3C里面,整个动力电池市场已

十一月二日,多氟多化工股份有限公司技术总工薛旭金在“动力锂离子电池材料及材料综合利用”研讨会上的发言,整理如下:


市场概况


目前为止,电解液大三领域——储能、动力、3C里面,整个动力锂离子电池市场已经高于3C市场,2015年我国动力锂离子电池产量为16.9GWH,同比上升3倍多,2016年上半年,我国动力锂离子电池产量约为12.64GWH。配套的电解液,2015年的产量大概是6.33万吨,2016年上半年已经达到了3.97万吨。预计今年电解液的产量将达到8.9万吨。


电解液价格受到六氟磷酸锂的影响变化非常大,我们09年把六氟磷酸锂开发出来,在此之前的价格为40万元/吨,开发之后的价格一直在下降,到2014年底价格降到7、8万元左右。但是在2015年新能源汽车发展起来之后,六氟磷酸锂的价格又上去了,最高的时候达到45万元/吨,所以电解液的价格起伏非常大。今年后半年一直到明年,随着新型锂盐放到市场上,市场逐渐开放,电解液整个价格将会下降。


电解液现状


电解液包括三大块——有机溶剂、锂盐、添加剂,目前我国溶剂的生产已经远远满足现有电池的需求,但是随着电池能量密度、安全密度、一致性的提高,容量还有待进一步开发。目前研究最多的都是一些含氟的溶剂。锂盐方面,在未来10年之内六氟磷酸锂还是重要的锂盐,尽管现在研究了非常多的锂盐,希望代替六氟磷酸锂,但目前任何一种锂盐都有它致命的缺陷,综合起来还是六氟磷酸锂性能最好。添加剂方面,做电解液没有添加剂可以说没有自己核心的东西,所以随着电解液包括电池功能性电解液的开发,添加剂的研究开发势在必行。但是国内目前仍处于跟从状态,国外研究什么样的添加剂我们就跟从做什么样的添加剂,我们应该有自己的新型的功能添加剂。


目前,六氟磷酸锂已远远满足市场的需求,随着以后的市场开发,六氟磷酸锂的价格会逐步下降。添加剂整体上满足现有的需求,包括溶剂,但是还要进一步提高。目前电解液已经涵盖了所有的材料,包括电压的需求、应用环境的需求,但是中间还是存在很多问题,这些问题还是有待逐步解决。


电解液的发展趋势


国家对电池的要求是到2020年要达到300瓦时/公斤。所以,提高电池的能量密度是未来电池的发展趋势,电解液未来发展趋势也是配合电池,提高能量密度、安全性、满足一致性。


电解液应用技术发展以配套电池能量密度提升和提升现有体系性能并重,所以我们根据以后电池的发展趋势列出了一系列要解决的问题,如配合高电压、高能量密度的电解液怎么来组配,各个公司都有不同的解决办法,目前的解决办法就是添加剂的应用和一些新型的溶剂的添加。


目前大家研究比较多的一些新型锂盐,就现有的锂盐来讲被认为比较靠谱,但是电导率非常高,对电池还是有一些腐蚀。以前电解液更多的是满足3C市场的需求,随着动力锂离子电池的发展,以前的电解液厂和电池厂融合的不是很好,而且包装和运输上也满足不了现有电池的需求,比如说现在电池功率密度比较大、能量密度比较高,而且要求一致性非常高,远远不是3C电池的基本需求,这中间就出现了矛盾,一是电解液的生产公司要一些自动化程度很高、智能化更高的设备来保证电解液的一致性。二是运输过程中要满足电池的需求。其实有时电解液受温度的影响非常大,作为现有的溶剂来讲,温度、溶点和负点,受温度影响比较大,所以运输到生产厂家可能已经造成了不均一或者一致性不好。


3C市场毕竟是小批量,批量多,随着新能源汽车市场的发展,动力锂离子电池需求量非常大,我们要站的更高一些,要满足新能源汽车,站在汽车的角度看待电解液的需求,对电解液会有新的理解。所以建议行业进行整合,现有电解液厂和电池厂一定要融合到一起,才能很好的满足新能源汽车对电池的需求。



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