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锂电池的辅材---国产高端水性粘结剂的发展现状怎么样?

钜大LARGE  |  点击量:2914次  |  2018年06月29日  

锂电材料国产化率普遍较高,但作为辅材的国产高端水性粘结剂却几近空白,令人深思。


粘结剂的作用在于将正负极材料和导电剂牢固地粘接在金属集流体上,构成电池正负极极片。粘合剂在正负极片中用量非常少,占锂电池成本不超过3%,但作为电极活性材料的连接媒介,其对电池内阻、首效、倍率、高温等性能都会产生影响,是不容小觑的一款辅材。


目前正极搅拌采用的粘结剂以油性粘结剂PVDF为主,该类粘结剂需要加入NMP溶剂配合使用,而NMP溶剂含有一些对人体健康有害的不良物质,使用时需要投入成本进行回收。最初,负极搅拌使用的粘结剂也是PVDF等油系粘结剂,但因为考虑到电池内极化严重,且水系更环保且能代替其粘结作用,故发展到现在负极选用水系粘结剂已成为主流方向。


水系粘结剂主要有SBR(丁苯乳液)、CMC(羟甲基纤维素)、PTFE(聚四氟乙烯乳液)、PAA(聚丙烯酸酯)等。其可以与正极材料中的磷酸铁锂搭配使用,与部分锰酸锂(各家锰酸锂不尽相同)也可以,但与三元材料则显得格格不入,存在较难克服的技术难点。而三元材料尤其是高镍三元,是行业大势所趋,让水性粘结剂在正极领域的拓展变得更加艰难。


不过,也有资深人士认为,随着国家环保政策的趋严(欧盟已出台政策禁售油性体系粘结剂,中国或跟风),以及国际知名水性粘结剂生产商日本瑞翁、JSR等正在加大研发试图攻克正极用水性粘结剂技术难点,未来水性粘结剂有望逐步取代PVDF。当然,取代PVDF会赢来一部分市场空间,但未来销量增长的关键仍在于下游动力电池市场规模的扩大。


调查数据显示,2017年水性粘结剂整体需求量约2000吨,预计到2020年将达到4000-5000吨规模,需求增量将主要来自动力电池领域。当前动力电池已形成高度集中局面,前10家企业占据超70%的市场份额。这也意味着,水性粘结剂生产商的客户结构中,高端动力电池企业占比高者,才能充分享受动力电池发展所带来的红利。


一个摆在眼前的残酷现实是,当前高端水性粘结剂市场几乎是瑞翁、JSR、双日等日本企业的天下,而国内较知名的水性粘结剂品牌是成都茵地乐(现在是中科来方全资子公司),其他国产品牌则可以用“几乎没怎么听过”来形容。


而水性粘结剂高端价格达300-400元/公斤,低端只需20-30元/公斤,价格相差十几倍,利润空间完全不能相提并论。


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