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      干電極與超級電容 將改變鋰電池產(chǎn)業(yè)?

      2020.03.02 22:27 干電極概念股

      特斯拉密謀干電極技術(shù),主要是借鑒其工藝層面創(chuàng )新,達到降本+提升安全性+提升能量密度的效果,同時(shí)向固態(tài)電池大步進(jìn)軍。

      自從特斯拉溢價(jià)55%收購以干電極技術(shù)為主的Maxwell公司以來(lái),如何利用Maxwell的干電極技術(shù)為現有動(dòng)力電池賦能,就一直是業(yè)內人士廣泛關(guān)注的話(huà)題。

      有分析指出,一方面干電極技術(shù)作為新型鋰電池制造工藝,對國內電池企業(yè)的濕電極技術(shù)產(chǎn)生影響。另一方面特斯拉“密謀”干電極技術(shù),會(huì )縮短半固態(tài)和全固態(tài)鋰電池的商業(yè)應用時(shí)間。

      1、什么是干電極技術(shù)?

      干電極技術(shù)最初應用在超級電容儲能領(lǐng)域,隨著(zhù)鋰電池市場(chǎng)需求增長(cháng),逐漸轉換到鋰電池制造工藝中。

      公開(kāi)資料顯示,干電極技術(shù)是一種正/負極材料壓制技術(shù),具體是將少量細粉狀粘合劑(PTFE)與正極或負極材料混合,通過(guò)擠壓機形成電極材料帶,隨后再壓延在金屬箔集流體上形成鋰電極。

      2、干電極技術(shù)如何應用到鋰電池制造當中,能帶來(lái)什么效果?

      干電極技術(shù)在鋰電池制造當中應用主要是高鎳材料Ni90、Ni95的使用和硅碳負極。

      前者能省去有毒溶劑,可以做到無(wú)水分,大幅提升電池能量密度,同時(shí)還利于提升高鎳正極材料體系的穩定性和安全性,降低制造成本。

      后者則提升硅的摻雜比例至10%,還能改善負極的充放電性能和儲存鋰離子壽命,對抗硅碳材料的膨脹特性。

      3、干電極技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢?

      干電極技術(shù)優(yōu)勢主要有三點(diǎn)。

      第一,不用粘結劑,提升鋰電池良品率和改善使用壽命。第二,不使用溶劑,減少充放電循環(huán)過(guò)程中的能量損失。同時(shí)干電極技術(shù)補鋰,提升能量密度和容量,目前能超過(guò)300Wh/kg,遠期可達到500Wh/kg。第三,工藝簡(jiǎn)化,制造成本降低10—20%。

      特斯拉收購的 Maxwell,其干電極技術(shù)主要是工藝層面創(chuàng )新,將粘結劑由NBR/SBR改為PTFE,其余不變,可以達到降本+提升安全性+提升能量密度的效果。

      干電極技術(shù)主要劣勢是電池倍率性能較差,即大電流充放電性能差,商業(yè)應用和推廣價(jià)值成本高,對鋰電池制造而言,仍有工藝問(wèn)題待優(yōu)化解決。

      4、干電極技術(shù)推廣的有利因素?

      對方形/軟包電池來(lái)說(shuō),干電極技術(shù)制備出的正極、負極極片的壓實(shí)密度更高,內阻更小。

      有望解決方形/軟包電池中高鎳正極/硅碳負極的膨脹問(wèn)題,提高方形/軟包電池安全性、快沖倍率性能、方形/軟包電芯單體能量密度(使用Ni含量更高的正極或硅碳含量更高的負極)。

      5、干電極技術(shù)對特斯拉的影響?

      特斯拉對干電極技術(shù)進(jìn)行整合,一方面推動(dòng)光伏,儲能,電動(dòng)車(chē)的生態(tài)應用體系建進(jìn)程。

      另一方面適用“無(wú)鈷、全固態(tài)”鋰電池的研發(fā)方向,利于特斯拉自建電池產(chǎn)線(xiàn),并推動(dòng)其在全固態(tài)電池商業(yè)化上的布局投入。

      干電極技術(shù)加上特斯拉未來(lái)的電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量規模大,電池需求量大,以及電池生產(chǎn)的馬太效應(規模、成本、性能曲線(xiàn))等因素,有助于其聯(lián)合電池企業(yè)共同推進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化發(fā)展。

      對特斯拉采用的電池材料體系而言,不會(huì )產(chǎn)生大的沖擊。

      如正極材料依舊可以用NCM、NCA,但在干電極趨勢下高鎳有望加速,負極材料依舊可以用石墨、硅炭,但硅比例有望提升;電解液和隔膜也并無(wú)根本性變化。

      6、干電極技術(shù)在鋰電池領(lǐng)域將來(lái)會(huì )怎么樣?

      干電極技術(shù)在鋰電池領(lǐng)域將來(lái)能進(jìn)一步提升能量密度至500Wh/kg,而且將以2年左右為一個(gè)周期,提升電池能量密度幅度為25%,同時(shí)成本持續下降幅度為10%,進(jìn)而突破三元鋰電池能量密度的瓶頸。

      對整個(gè)鋰電行業(yè)來(lái)說(shuō),總體影響不太大,主要是兩方面。

      一方面促進(jìn)電池企業(yè)和原材料供應商加速技術(shù)升級,尤其是固態(tài)電池方面的研發(fā)布局投入。

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      干電極概念股

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