摘要

今年以來，包括四大關鍵材料及輔助材料在內的材料企業(yè)在產(chǎn)品創(chuàng)新方面有了不少新成果，也反映出鋰電材料行業(yè)發(fā)展新趨勢。

盡管新能源汽車產(chǎn)銷量連年上升，但要想在市場競爭中與燃油車抗衡，新能源汽車還需進一步提升性價比。所謂性價比就是里程成本比，這一提升需要電池性能的改進、整車電耗的下降和效率的提升、充電設施的便利化以及安全管理，其中最重要的是提升電池性能。

國家政策正在引導動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加大研發(fā)力度以提升電池性能，比如設置到2020年，動力電池單體比能量達到300瓦時/公斤以上，力爭實現(xiàn)350瓦時/公斤的目標；專門設立新能源汽車重點專項來推動代表性企業(yè)進行能量密度的攻堅戰(zhàn)；補貼發(fā)放與能量密度掛鉤等。

在政策的牽引下，動力電池企業(yè)正聯(lián)合上游材料企業(yè)，一起共同大力投入研發(fā)，通過改進正負極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結構等，希望盡可能快地提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度。其中，提升材料性能被業(yè)界視為提高電芯能量密度最根本的途徑。

正極材料領域，企業(yè)致力于開發(fā)各類高電壓、高比容量、高性能正極材料，磷酸鐵鋰提高壓實密度、降低成本，三元從NCM523向NCM622過渡；負極材料領域，石墨類負極材料性能提升的同時，硅碳負極、軟碳等作為研發(fā)重點，部分企業(yè)已經(jīng)量產(chǎn)。

電解液領域，配套三元動力電池電解液已經(jīng)相對成熟，高鎳-硅碳動力電池電解液及相關電解質、添加劑等成為研發(fā)重點，部分企業(yè)成功研發(fā)并量產(chǎn)；隔膜領域，企業(yè)為助力電池安全、能量密度的提升及成本的下降，對隔膜產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝均有所改進；其他材料領域，6μm高端柔性銅箔、國產(chǎn)鋁塑膜加快進口替代、純度高及管徑小的碳納米管等值得關注。

且看下文這14家材料企業(yè)的創(chuàng)新成果：

正極材料

1、金鋰科技

金鋰科技新研發(fā)的磷酸亞鐵鋰材料技術具備三大創(chuàng)新性：1）開發(fā)獨特偏磷化材料配方，可以使用氧化鈦生產(chǎn)過程產(chǎn)生的無水磷酸鐵原材料生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；2）采用新型復合鐵源技術，可以將磷酸鐵鋰粉體壓實提高到2.7g/cm3以上，極片壓實密度做到2.4-2.5g/cm3；3）利用自主技術解決了粉體密度小、生產(chǎn)效率低的問題，在核心工序燒結中可以提高1倍以上生產(chǎn)效率。

金鋰科技稱，通過以上技術改進，電池企業(yè)可以降低10%左右的制造成本，提高壓實密度，能夠顯著提高磷酸鐵鋰能量密度。

2、四川富驊

四川富驊高能量密度鋰離子電池正極材料鎳鈷鋁酸鋰(NCA)及其聚合物鋰離子電池的制備方法突破了使用傳統(tǒng)固相法生產(chǎn)該材料時性能和批次穩(wěn)定性差的不足，能夠達到甚至超過使用液相法生產(chǎn)該正極材料的水平，在改善產(chǎn)品性能的同時使生產(chǎn)該正極材料的成本大大降低，并且還避免了三廢的排放。

在產(chǎn)品性能上，該正極材料是磷酸鐵鋰正極材料或尖晶石型錳酸鋰正極材料的2.5-3倍；體積能量密度可達到900-930Wh/L，實現(xiàn)了鋰離子動力電池的高能量密度達到甚至超過300Wh/kg的目標，而且安全性能和循環(huán)性能達到甚至超過普通電壓正極材料水平。

負極材料

3、正拓能源

正拓能源研發(fā)生產(chǎn)的硅碳負極可取代傳統(tǒng)的石墨負極材料，具有克容量高(400mAh/g-650mAh/g)、循環(huán)性能好等優(yōu)點。以ZT-SC420為例：該產(chǎn)品首次放電容量≥420mAh/g；庫倫效率≥91%，1000周0.5C循環(huán)后容量保持率≥80%。

這款硅碳負極材料有三大技術創(chuàng)新點：?納米結構化。采用特有的納米制備技術，從硅材料內部解決其鋰離子嵌入導致的體積膨脹問題，從而提高硅碳材料的循環(huán)性能；?碳包覆處理。采用均勻可控的碳包覆技術，解決了包覆不均勻導致硅材料與電解液中HF組分與硅反應導致電性能惡化的問題；

?二次造粒。采用二次造粒所得的碳包覆納米硅材料，可存在于一次石墨顆粒之間的縫隙中，為硅材料提供膨脹空間，大大改善了硅-碳負極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

4、深圳斯諾

深圳斯諾成立于2002年02月，是專業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池負極材料的國家級高新技術企業(yè)。沉淀多年，深圳斯諾在2017年進入發(fā)展快車道。在產(chǎn)品方面，該公司繼續(xù)發(fā)力，比如推出動力電池負極材料MAG-09/10系列產(chǎn)品；加大石墨化加工研發(fā)力度，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局。

深圳斯諾自主創(chuàng)新的新能源汽車動力電池負極材料MAG-09/10系列產(chǎn)品，具有優(yōu)異的長循環(huán)性能：1C充放10000次容量保持率達80%以上，2C充放1000次容量保持率達95%以上；良好的低溫放電性能：-20℃放電容量比85%以上。目前，這一系列產(chǎn)品大量應用于國內各大動力電池企業(yè)，受到客戶廣泛使用和好評。

5、歐鉑新材

軟碳-PSCAM280是依托歐鉑新材和韓國PowerCarbonTechnology公司在先進碳材料領域的技術，設計開發(fā)的適用于快充動力電池的軟碳負極材料。該材料具有晶面間距大(d(002)=0.348nm)，晶粒尺寸小(Lc=2~20nm)，便于鋰離子的快速嵌入和脫嵌。

其創(chuàng)新性和先進性主要體現(xiàn)在：1、通過原位包覆，提升了軟碳的導電性，進一步提高了材料的倍率性能；2、通過原料控制，有效降低了鐵、硫等雜質元素的含量，提升了產(chǎn)品克容量和循環(huán)性能；3、通過對產(chǎn)品預處理、碳化溫度、氣氛的細微控制，實現(xiàn)了產(chǎn)品批次一致性的有效控制。相較于目前市場上的同類產(chǎn)品具有克容量高(280mAh/g)、首次效率高(85%)、倍率性能和循環(huán)性能優(yōu)異(客戶驗證4C循環(huán)1200容量保持80%以上)等優(yōu)點。

電解液/電解質

6、新宙邦

目前硅碳電解液大多是采用高含量的FEC來穩(wěn)定硅碳負極的SEI，以此來改善硅碳負極的循環(huán)性能，但高含量的FEC容易被高鎳正極或高電壓NMC正極所催化分解，從而劣化電池的高溫存儲性能和高溫循環(huán)性能。

在此背景下，新宙邦公司自主開發(fā)了新型正極成膜添加劑LDY196，其能明顯抑制電解液在高鎳正極和高壓NMC正極上的氧化分解，從而能有效改善高含量FEC電解液在高鎳或高電壓NMC電池下的高溫不足和循環(huán)不足的問題。

通過新型正極成膜添加劑LDY196，負極成膜添加劑VC,FEC，鋰鹽型低阻抗添加劑等開發(fā)了一系列電解液產(chǎn)品，該系列電解液產(chǎn)品用于高鎳正極/硅碳負極的動力電池體系中，能滿足循環(huán)1000周的要求，并能獲得優(yōu)良的高溫性能和低溫性能。

該系列產(chǎn)品廣泛適用于高能量密度NCM811、NCA、高電壓三元正極配硅碳負極動力電池，已經(jīng)在國內外的中高端客戶中得到大批量應用。

7、藍德能源

藍德能源采用離子液體復合液態(tài)電解質代替?zhèn)鹘y(tǒng)EC基復合溶液/LiPF6液態(tài)電解質，實現(xiàn)在電導率不變的情況下，提高溶劑穩(wěn)定性，同時保護三元高電壓電極，抑制其活性物質溶出，抑制電解質溶液與活性物質直接接觸，從而提高電池可充放電壓，最終實現(xiàn)容量的大幅提高。

加入離子液體復合電解質后，電解質中的保護劑會自主通過靜電作用吸附在電極顆粒表面，實現(xiàn)對電極材料的有效保護。離子液體復合電解液在5.5V時都能保持非常良好的穩(wěn)定性，電解液不發(fā)生分解，大幅度提高電解質的使用電化學窗口，從而提高三元電池的能量密度。

離子液體復合電解液可提高15%左右的能量密度，并延長電池的使用壽命，大大提高安全性。

此外，采用哌啶、吡咯類多碳復合離子液體添加劑與傳統(tǒng)EC基復合溶液/LiPF6液態(tài)電解質混合的方式大幅度提高三元電池的能量密度。由于所需含量較少，通常為1%-3%，可實現(xiàn)電解液性能大幅度提高，同時具備價格競爭力。

隔膜

8、紐米科技

紐米科技是國內首家突破5μm超薄鋰電隔膜技術穩(wěn)定批量生產(chǎn)的企業(yè)，同時也開創(chuàng)了超薄鋰電隔膜國產(chǎn)化的先河。5μm產(chǎn)品既保證優(yōu)越的通透性又不失產(chǎn)品實用方面的強度特征。該產(chǎn)品在國內率先實現(xiàn)了進口同類產(chǎn)品的替代，再結合功能涂覆，為電池體系提升容量，為終端鋰電產(chǎn)品實現(xiàn)輕薄化提供了完美選擇。

紐米科技表示，5μm產(chǎn)品在2017年已開始批量供貨，并呈現(xiàn)出供不應求的狀態(tài)。在建新產(chǎn)線完全以生產(chǎn)超薄濕法隔膜為前提設計，預計在2018年增大5μm出貨量。

與此同時，公司經(jīng)過不斷的工藝實驗和技術改進，于2017年初成功開發(fā)出一款名為HS(高強度)12μm產(chǎn)品。該產(chǎn)品與市場同等厚度的列產(chǎn)品比較，其強度和耐電壓擊穿能力遠高于市場常規(guī)產(chǎn)品，同時保持了隔膜內部結構的穩(wěn)定性和孔均勻性。

據(jù)介紹，12μm厚度的產(chǎn)品強度達到了16μm產(chǎn)品級別強度，更薄的隔膜應用在電池體系中在提升了電池掉容量的同時也保證了其安全性能，更完善的結晶度也使隔膜在電池工作時的穩(wěn)定性增加，保證了電池安全正常的工作。12μm產(chǎn)品已于今年4月份正式批量供貨。

9、安瑞達

今年安瑞達推出多款隔膜新產(chǎn)品。7月，安瑞達陶瓷涂覆隔膜開始應用市場，產(chǎn)品采用高純度(>99.95%)原料，保證電池不引入雜質離子的同時，可通過采用特殊憎水性膠黏劑，對電池裝配過程中的水分進行控制。該產(chǎn)品基材具有穩(wěn)定黏附力，可確保不掉粉及產(chǎn)品透氣性的穩(wěn)定。10月，安瑞達高強度單層涂覆隔膜ASC2024，ASC1614研發(fā)成功，并成功應用市場。

值得一提的是，安瑞達自主研發(fā)設計了干法鋰電池隔膜的生產(chǎn)技術與制備工藝，通過先進地在線熱處理裝置和精確地溫度數(shù)字化控制技術，安瑞達突破了批量生產(chǎn)薄膜結晶度控制難的問題，相關產(chǎn)品結晶度能夠達到±3%的水平，提高了隔膜孔徑、孔隙率、透氣度等關鍵參數(shù)的均一、穩(wěn)定性。

10、頂皓新材

頂皓新材研發(fā)的鋰離子電池用多層復合功能隔膜采用耐熱性能更好的PET、PIB等聚合物多孔膜作為基材，耐熱性提升，在200℃高溫下加熱1h以內，熱收縮率小于1%；閉孔層的引入使電池隔膜在不正常充放電過程中，溫度升高超過110℃，有機高分子微球通過膨脹實現(xiàn)隔膜孔隙率降低，切斷了鋰離子的傳輸通道，提高了電池的安全性。

上述多層復合功能隔膜具備以下良好性能：1）涂層間共同作用改善了聚烯烴類多孔膜的收縮、短路等現(xiàn)象；2）電池隔膜安全性能在原有基礎上大幅度提升，可以應用于動力電池大功率充放電；3）成本降低，安全性提高，適用性強。

銅箔/鋁塑膜/碳納米管/極耳

11、諾德股份

諾德股份6μm鋰電高端銅箔的面密度僅為52g，比72g的8μm鋰電銅箔在重量上更輕。截止至2017年10月份，諾德股份6μm鋰電高端銅箔銷售額破億元大關，市場占有率達40%，主要供應國內前幾大鋰電池制造商。

值得一提的是，多孔銅箔可直接提升鋰電池比能量。如同等規(guī)格的箔材，孔隙率17％的微孔箔重量建設17％；同等面密度，負極壓實性得到提升。多孔銅箔將成為高檔鋰電池負極材料載體的發(fā)展趨勢。

諾德股份稱，在鋰電池體積相同情況下，如果負極集流體使用有孔電解銅箔，可實現(xiàn)以下四大效果：一是孔隙可使表面積增加，能容納更多負極材料，增加鋰電池電容量；二是多孔銅箔和負極材料接觸面積增加，銅箔和負極材料粘性提高，能夠防止電池充電放電后負極材料出現(xiàn)脫落，以獲得更高電容量保持率，延長電池使用壽命。

三是彌補涂布不均問題。鋰離子能夠利用有孔電解銅箔中的孔隙在其兩面之間自由移動，使鋰離子由集中區(qū)向稀疏地帶移動，以補償涂布不均問題；四是單位重量有孔電解銅箔比無孔電解銅箔更長，單位長度下有孔電解銅箔能分切成更多極片，節(jié)省用戶使用及購買成本。

諾德股份利用獨有工藝生產(chǎn)的電解銅箔孔隙透析率均勻、無毛刺，銅箔物理性能穩(wěn)定，優(yōu)于市場上使用激光或機械打孔技術。目前，該產(chǎn)品尚在研發(fā)試制階段。

12、蘇達匯誠

立志要成為國產(chǎn)高端鋁塑膜締造者的蘇達匯誠將在研發(fā)、技術、設備、原料等方面取得突破從而提升國產(chǎn)鋁塑膜的品質，充分利用公司的技術優(yōu)勢為電池企業(yè)提供優(yōu)質鋁塑膜，替代進口占據(jù)高端鋁塑膜市場。

具體來看，在制造工藝方面，蘇達匯誠設立了千級凈化車間，室內生產(chǎn)溫度嚴格控制在(23±2)℃、濕度(55±5)%，確保生產(chǎn)環(huán)境最優(yōu)，減少鋁塑膜產(chǎn)品內異物數(shù)量。在生產(chǎn)設備方面，蘇達匯誠引進成套日本生產(chǎn)設備，采用三菱、富士等一流元器件實現(xiàn)高精度生產(chǎn)，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性和高品質。

在技術提升方面，蘇達匯誠采用熱法工藝，不需要依附日本的CPP從而控制成本和品質，以高溫粘結樹脂層來粘合鋁箔與PP熱封層，產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐電解液腐蝕性。與此同時，蘇達匯誠還與韓國、日本等鋁塑膜生產(chǎn)企業(yè)展開技術合作，使得公司產(chǎn)品在沖壓成型、耐電解液腐蝕性能和熱封性能等方面達到日韓水平。

13、金百納

金百納的核心技術是碳納米管的制備技術，具有純度高、管徑小等優(yōu)點。用其分散出來的新型碳納米管導電漿料(GCN168-40H)，與同類碳納米管導電漿料產(chǎn)品相比具有鐵雜質含量低，導電性好等優(yōu)點，能夠更好的滿足動力電池對安全性和導電性需求。

與傳統(tǒng)的鐵系碳管對比，未提純前的鐵系碳管鐵雜質含量可以達到4000ppm以上，而金百納碳納米管的鐵雜質含量則為50ppm以下；在改進的碳管生長工藝后，碳納米管的管徑可達到5-12nm，具有比傳統(tǒng)的鈷系碳管10-25nm更加小的管徑。

在應用于同一種正極材料中，GCN168-40H比傳統(tǒng)的碳納米管導電漿料的導電性要好?？梢杂酶〉奶砑恿窟_到相同的導電性能，而添加更少的導電劑意味著可以添加更多的活性材料，從而提高電池的能量密度。

14、鑫越新材料

鑫越新材料針對圓柱型動力電池(18650、26650、32650)和方形鋼殼動力電池的不同屬性，針對性地研發(fā)了銅鎳及鎳銅鎳系列負極極耳。具體產(chǎn)品型號(以下是鑫越新材料內部代碼)包括：CN-2(銅鎳比例50%：50%，±2.5%)、CN-3(銅鎳比例24%：76%，±2.5%)、NCN系列(鎳銅鎳比例25%-35%：35%-50%：25%-35%，±2.5%)及產(chǎn)品。