勃姆石性能及需求分析

勃姆石性能及需求分析

最佳答案 匿名用户编辑于2024/02/20 13:15

勃姆石性能优异,成为无机涂覆材料首选。

锂电池涂覆是一种在锂电池电芯隔膜或极片进行涂覆的工艺方式,可以提高锂电池电芯隔膜的耐热性 和抗刺穿能力,提高锂电池的安全性能。工业应用的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃类,由于其耐热性一般, 聚烯烃微孔隔膜在 100℃附近会产生收缩,降低电池性能;当升温至 130~150℃时,达到聚烯烃材料的软化 点,使得聚烯烃膜闭孔,阻断了锂离子的传输路径,从而导致充放电反应停止,电池失效。由于聚烯烃薄 膜的熔融毁坏温度与闭孔温度温差较小(如 PE 的闭孔温度约为 130℃,熔融毁坏温度在 140℃左右),闭孔 后产生的余热仍然会使隔膜温度持续上升,从而有可能使隔膜熔毁,发生事故。现有聚烯烃电池隔膜主要 采用表面涂覆无机材料、耐热高分子材料或两者配合物的方法进行表面改性,使隔膜在达到聚烯烃软化温 度后仍保持原有形状,防止短路现象发生,提升电池安全性。

无机涂覆隔膜为主流涂覆材料,占涂覆材料比重超 90%。根据高工产业研究院(GGII)数据显示,锂 电池隔膜分为涂覆与不涂覆两种,锂电池隔膜涂覆占比 45%左右。由于经涂覆的隔膜耐热性能提高,热收 缩率降低,因此隔膜涂覆的比例越来越高。目前市面上锂电池涂覆的技术路线有无机材料涂覆,有机材料 涂覆和有机、无机材料涂覆结合的方式。根据研究机构 EVTank 数据统计,2019 年中国锂电池涂覆材料出 货量为 1.55 万吨,其中无机涂覆材料出货 1.4 万吨,占比达 90.32%,有机涂覆材料、有机和无机结合的涂 覆材料占比不到 10%。无机涂覆材料可以提高隔膜绝缘性,降低锂电池的短路率、提高良品率及安全性, 且下游客户已形成产业化应用,在各类涂覆材料中占据主导地位。

无机涂覆材料中,应用最多的是勃姆石和氧化铝,勃姆石的渗透率超 60%。无机涂覆材料中,勃姆石 和氧化铝占据主要的市场,随着制备工艺日益成熟以及市场对勃姆石的日益认可,勃姆石在无机涂覆材料 应用中的占比逐渐提升。根据高工产业研究院数据统计,2021 年勃姆石占无机涂覆材料比例已经达到 60%, 较 2016 年增加了 46 个百分点,预计 2025 年勃姆石占无机涂隔膜用量的比例为 75%。

相比于氧化铝,勃姆石的性能指标更优。勃姆石(Boehmite)又称一水软铝石,化学式为γ-AlOOH, 晶体呈细小片状。天然的勃姆石无法满足工业用途,人工合成的勃姆石具有纯度高、耐热温度高、硬度低、 绝缘性好、化学稳定性强的特点。相比于氧化铝,勃姆石优势如下:1) 硬度低,是氧化铝的 1/3,可降低 设备磨损和加工难度;2)粒径窄,比重低,可降低涂层的重量和厚度;3)比表面积小,吸水性较弱,更 容易保持隔膜的干燥度。

隔膜涂覆为勃姆石主流应用领域,持续加速渗透。锂电池涂覆的技术路线主要有锂电池电芯隔膜涂覆 和锂电池正极、负极材料的极片涂覆。锂电池涂覆材料涂覆在锂电池电芯隔膜上,能够提高隔膜的耐热性, 增强隔膜的抗刺穿性,提高锂电池的安全性能。据 GGII 数据显示,2021 年中国锂电池隔膜用勃姆石出货 量 1.8 万吨,同比增速 120%,全球市场需求为 3.10 万吨,2021 年勃姆石占无机涂覆隔膜材料比例已经达 到 60%。预计 2022 年中国锂电池隔膜用勃姆石将超 3 万吨,同比增速 80%。

在龙头示范效应下,正极极片边缘涂覆进入批量导入阶段。正极片的尺寸往往小于负极片,极片边缘 分切过程中产生的毛刺一旦刺穿隔膜,会引起电池短路。涂覆在锂电池的极片中,可避免正极材料极片的 毛刺刺穿隔膜,提高锂电池的安全性能,改良电池生产工艺,提高能量密度。宁德时代已经率先将勃姆石 用于正极涂覆,比亚迪的刀片电池也开始采用勃姆石进行正极涂覆,在正极涂覆材料领域勃姆石的使用比 例近 100%。据 GGII 统计,2021 年正极边涂用勃姆石为 0.7 万吨,2022 年前三季度,壹石通销售的正极边 涂用勃姆石大 0.8 万吨。正极涂覆在下游龙头企业的带领下渗透率有望进一步提升。

新能源汽车和锂电池行业发展迅猛,拉动锂电隔膜用勃姆石需求高增。2021 年新能源汽车销量同比增速 158%,带动动力锂电池出货量同比上升 183%,预计 2022 年国内新能源汽车销量有望超 600 万辆。据高 工产业研究院(GGII)统计数据显示,2021 年中国锂电池出货量为 327GWh,同比增长 130%;预计 2022 年,中国锂电池出货量有望超 600GWh,同比增速有望超 80%;预计 2025 年中国锂电池市场出货量将超 1550GWh,2021-2025 年复合增长率为 42.59%。据 GGII 数据显示,2021 年中国锂电池隔膜用勃姆石出货 量 1.8 万吨,同比增速 120%,全球市场需求为 3.10 万吨;受下游新能源汽车拉动,预计 2022 年中国锂电 池隔膜用勃姆石出货量将超 3 万吨,同比增速超 80%,预计到 2025 年全球市场需求为 17.60 万吨,国内需 求量为 8.20 万吨,2021-2025 年均复合增长率超 46%。

参考报告REPORT

新材料行业2023年度策略:“政策”“技术”“产业”齐发展,新材料行业驶入快车道.pdf

新材料行业2023年度策略:“政策”“技术”“产业”齐发展,新材料行业驶入快车道。市场表现:2022年,新材料板块表现一波三折。1月初至4月末期间,“全球高通胀+地缘政治冲突+美联储加息启动+国内疫情超预期发展”的宏观环境组合对成长风格股票形成了较为严重的压制,相比于大盘,对流动性更加敏感的新材料板块下杀的更明显。5月初至8月中旬期间,国内疫情出现明显好转与改善,国内流动性较为宽裕,新材料板块的修复显著地强于大盘,新材料指数上涨38.8%。8月中旬后至今,国内宏观经济表现转弱,而在近期经济与防疫政策...

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