鋰電池粘結(jié)劑是鋰電池正負(fù)極材料中非常重要的組成部分,它可以將電極材料中的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及集流體緊密地粘結(jié)起來,增強(qiáng)活性材料與導(dǎo)電劑以及活性物質(zhì)與集流體之間的電子接觸,更好地穩(wěn)定極片結(jié)構(gòu)。粘結(jié)劑的選擇很大程度上影響著極片的制作工藝及極片的微觀結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響極片一致性,而極片的一致性對于鋰電池的一致性來說非常重要。
鋰離子電池用粘結(jié)劑主要分為兩類:(1)有機(jī)溶劑型粘結(jié)劑,采用有機(jī)溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)作為分散劑;(2)水性粘結(jié)劑,采用水作為分散劑。
有機(jī)溶劑型粘結(jié)劑方面,目前普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作為粘結(jié)劑, PVDF是良好的粘結(jié)劑,但其電子和離子導(dǎo)電性差,而且采用PVDF作粘結(jié)劑的極片涂布工藝要求嚴(yán)格密封,能耗大。另外PVDF中含有氟,易與嵌鋰石墨發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致電池性能下降。且PVDF的離子和電子的絕緣性增加電池內(nèi)阻,影響其性能發(fā)揮。此外,與PVDF同時使用的分散劑一般為有機(jī)溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)。NMP具有分散性好的特點(diǎn),但易揮發(fā)、毒性大,且易燃易爆。毒性有機(jī)溶劑的揮發(fā)嚴(yán)重污染環(huán)境,嚴(yán)重影響車間工作人員的身體健康。而且NMP成本高,回收費(fèi)用大。
水性粘結(jié)劑方面,與有機(jī)溶劑型粘合劑相比,水性粘合劑具備只揮發(fā)水汽、生產(chǎn)環(huán)境綠色、成本低、非易燃等優(yōu)點(diǎn),成為鋰電關(guān)鍵材料的重要發(fā)展方向。
鋰電池粘結(jié)劑分類:
類別 | 內(nèi)容 |
按照粘結(jié)劑在電極中的分散情況 | 可分為點(diǎn)型、線型和體型(三維網(wǎng)絡(luò)型) 3類。 |
按照分散介質(zhì)的性質(zhì) | 又可以分為油性粘結(jié)劑和水性粘結(jié)劑。 |
資料來源:智研咨詢整理
一、鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)產(chǎn)量
根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)市場研究分析及投資決策建議報告》顯示:2018年我國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)產(chǎn)量約2.12萬噸,同比2017年的1.65萬噸增長了28.5%,2019年我國鋰電池粘結(jié)劑產(chǎn)量在3.15萬噸左右。2020年鋰電池粘結(jié)劑產(chǎn)量進(jìn)一步增長至3.68萬噸,其中正極材料粘結(jié)劑產(chǎn)量2.43萬噸,負(fù)極材料粘結(jié)劑產(chǎn)量1.25萬噸。近幾年我國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)產(chǎn)量情況如下圖所示:
2011-2020年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)產(chǎn)量情況
資料來源:智研咨詢整理
山東東岳、浙江富諾林、上海三愛富等PVDF生產(chǎn)企業(yè)基本占據(jù)國產(chǎn)PVDF粘結(jié)劑絕對市場,但在PVDF隔膜涂層產(chǎn)品上,由于國內(nèi)企業(yè)還沒能達(dá)到相應(yīng)技術(shù)水平,目前中國市場被法國阿科瑪、美國蘇威和日本吳羽等國外企業(yè)壟斷。
國內(nèi)晶瑞股份在負(fù)極粘結(jié)劑行業(yè)處于領(lǐng)先地位并綁定大客戶成長。在SBR粘結(jié)劑市場上,日本的瑞翁集團(tuán)ZEON是負(fù)極水性粘結(jié)劑的龍頭企業(yè),是全球最早做水系負(fù)極用粘結(jié)劑研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的日本公司,目前在全球的市場份額占到60%以上,而國內(nèi)晶瑞股份近年來在負(fù)極粘結(jié)劑方面取得了快速發(fā)展,生產(chǎn)的鋰電池粘結(jié)劑具有用量少、內(nèi)阻低、耐低溫性能突出、循環(huán)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足客戶對產(chǎn)品特性(如粘結(jié)性能、耐溶劑性能、涂布性能等)的個性化需求,可為錳酸鋰和磷酸鐵鋰等鋰電池材料提供更好的粘接,特別適合應(yīng)用于大尺寸混合動力鋰電池的制造。目前晶瑞股份公司國內(nèi)領(lǐng)先梯隊,主要客戶包括比亞迪、力神、寧德時代等知名動力鋰電客戶。
中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)部分生產(chǎn)企業(yè)
企業(yè)名稱 | 國別 |
索爾維集團(tuán) | 比利時 |
吳羽株式會社 | 日本 |
阿科瑪集團(tuán) | 法國 |
瑞翁株式會社 | 日本 |
日本制紙 | 日本 |
北京藍(lán)海黑石科技 | 中國 |
蘇州晶瑞化學(xué)股份有限公司 | 中國 |
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二、中國鋰電池粘結(jié)劑需求
伴隨著我國對新能源開發(fā)力度的不斷增大,作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和替代石油化工產(chǎn)業(yè)鏈上的重要能源存儲和輸出緩沖環(huán)節(jié)之一:鋰電池,因?yàn)槠涓弑饶?、長循環(huán)壽命、清潔無污染等特點(diǎn),得到越來越廣泛得應(yīng)用。
從手機(jī)、電腦等3C產(chǎn)品的需求猛漲一直到電動汽車“彎道超車”式的異軍突擊,中國鋰離子電池產(chǎn)量不斷增長。鋰電池粘結(jié)劑的使用量也日益加大,2020年,我國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)消費(fèi)量約3.57萬噸,其中鋰電池用PVDF需求量1.43萬噸,其他鋰電池粘結(jié)劑消費(fèi)量約2.14萬噸。
2011-2020年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)消費(fèi)量
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三、鋰電池粘結(jié)劑市場規(guī)模
2020年我國鋰電池粘結(jié)劑市場規(guī)模為41.85億元,其中,鋰電池用PVDF市場規(guī)模為22.57億元,其他鋰電池粘結(jié)劑需求市場規(guī)模為19.28億元。近幾年我國鋰電池粘結(jié)劑市場規(guī)模及細(xì)分情況如下圖所示:
2011-2020年中國鋰電池粘結(jié)劑市場規(guī)模情況
資料來源:智研咨詢整理
2011-2020年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)細(xì)分市場規(guī)模情況
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四、鋰電池粘結(jié)劑價格趨勢
近幾年我國的新能源汽車高速發(fā)展,動力電池需求不斷增加,對鋰電粘接劑的需求快速上升,行業(yè)在一段時間內(nèi)供應(yīng)不足,市場價格居高不下,隨著需求的上升,市場容量的擴(kuò)大,市場競爭逐步激烈,行業(yè)價格也開始逐步走低。但由于市場中寡頭壟斷的格局并未得到實(shí)質(zhì)性的改變,在經(jīng)歷2013-2015年的價格快速下降之后,產(chǎn)品的價格下降也趨于平穩(wěn)。2018年我國鋰電池粘結(jié)劑均價為13.19萬元/噸。
2020年新能源汽車產(chǎn)銷量回落,動力電池產(chǎn)業(yè)鏈主要產(chǎn)品價格大幅下降,但裝機(jī)容量仍保持穩(wěn)定的增長,對鋰電池粘結(jié)劑的市場需求有所增加。鋰電池粘結(jié)劑市場競爭加劇,國產(chǎn)替代加速,行業(yè)市場價格有較為明顯的回落,2020年約為11.72萬元/噸,行業(yè)近幾年市場價格走勢如下圖所示:
2011-2020年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)平均價格走勢
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五、未來鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)發(fā)展前景
我國目前的鋰電池粘結(jié)劑技術(shù)水平要落后于國際先進(jìn)水平,國內(nèi)僅有少數(shù)部分技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)具有技術(shù)突破的經(jīng)驗(yàn)和能力,隨著國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)的快速增長,本土化配套已成為重要趨勢,國內(nèi)鋰電池粘結(jié)劑企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,未來國內(nèi)將會出現(xiàn)具有國際競爭力的鋰電池粘結(jié)劑生產(chǎn)企業(yè),預(yù)計到2027年鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到115.42億元。
2021-2027年我國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測
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2025-2031年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)投資策略探討及市場規(guī)模預(yù)測報告
《2025-2031年中國鋰電池粘結(jié)劑行業(yè)投資策略探討及市場規(guī)模預(yù)測報告》共十二章,包含鋰電池粘結(jié)劑投資建議,中國鋰電池粘結(jié)劑未來發(fā)展預(yù)測及行業(yè)前景調(diào)研分析,對中國鋰電池粘結(jié)劑投資的建議及觀點(diǎn)等內(nèi)容。
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