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PVDF成最紧缺锂电材料?三种替代产品可关注

发布日期:2022-10-18 18:23:25 作者:超级管理员 点击:1220

  PVDF即聚偏氟乙烯,主要应用涂料、塑料、光伏、锂电等领域,是锂电池产业链不可或缺的关键材料之一。

  数据显示,电池级PVDF的价格从去年4月的10万元/吨已经上涨至近50万元/吨,一年内涨幅超过300%,同时各类主要原料的价格也同步大涨近600%。

  不少电池企业反应,目前市场的报价很不稳定,有的PVDF厂商每吨报价甚至超过50万元很多。不少机构和行业人士判断,2022年PVDF或将成为最紧缺的锂电材料之一。

  需求大、扩产难

  实际上,PVDF价格暴涨的原因是多方面的。

  一是下游电池市场需求旺盛。据统计,目前电池级PVDF产能较少,市场供应只能满足1万吨左右。而在动力电池端,常规计算,预计今年对PVDF的所需至少达到16800吨,再叠加4680等大尺寸电池、储能、数码、电动工具等电池产品的需求,PVDF的缺口进一步加大。

  二是扩产难度大。设备与技术方面,与普通PVDF相比,电池级PVDF材料技术壁垒高,对生产设备和技术都有更高的要求,因此只有极少数的厂家能够**产品的质量符合标准;扩产周期方面,相比磷酸铁锂等材料周期更长,需要2-3年的时间,且大多数扩产的厂家投产时间在2023年以后。

  三是原材料供应减少。R142b是PVDF重要的原材料,据悉,根据《蒙特利尔协定书》,目前发达国家已基本停止生产R142b,我国也在不断削减制冷剂的生产配额。目前国内R142b名义总产能约为15.8万吨,年产量受到国家严格控制,同时其产能扩张受环评等影响,批复建设周期较长。因此多重原因导致R142b供不应求,同样出现供应紧俏、价格上涨的情况,据悉一年内涨幅高达12倍。

  尽管目前为了满足市场需要,很多企业都在积极扩产,但叠加以上多重因素后,产能紧缺的状况一时之间仍然无法缓解。

  据统计,目前国内PVDF市场仅有10余家生产企业,市场集中度高,前4名企业产能占比达60%。主要布局的企业有联创股份、深圳新星、巨化股份、永和股份、璞泰来、东岳集团、孚诺林、乳源东阳光、昊华科技以及中化蓝天等。这其中,已经有不少产能被提前锁定,比如宁德时代与联创股份达成合作,当时**每年采购华安锂电池级 PVDF总产量的80%。

  除了宁德时代,不少电池企业也开始稳定供应。比如国轩高科亲自下场,与川恒股份签订《战略合作框架协议》,在磷系电池材料、氟系电池材料(包括但不限于六氟磷酸锂及PVDF)等领域展开合作。

  值得注意的是,目前很多小型电池厂依旧拿不到PVDF,市场认为,PVDF的情况只是冰山一角,原材料的价格战会淘汰很多中小电池厂,导致市场份额进一步集中。

  替代品出现

  PVDF在锂电池中应用于正极粘结剂和隔膜涂敷,目前在这两个领域分别出现替代品。

  PMMA

  PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),俗称有机玻璃,由MMA单体聚合而成的,广泛应用于电子电器、导光板、汽车、太阳能电池等领域,价格比PVDF便宜很多,主要可以替换隔膜涂敷用PVDF。目前,不少锂电龙头企业纷纷给出正面回应。

聚偏氟乙烯

  璞泰来方面表示,PMMA在涂覆隔膜上有企业在局部使用,包括璞泰来本身也已经有局部一些客户使用了2年以上时间,相对减少了PVDF的用量。但璞泰来表示在正极材料上还没有看到企业在明显的批量使用。

  恩捷股份方面表示,公司已经有了替代PVDF的其他粘接剂方案。恩捷计划尝试采用PMMA替代PVDF,目前已经得到下游客户认可,包括宁德时代的认可,其他客户也在产品验证过程中。

  据了解,目前全球PMMA产能主要集中在头部企业,分别是罗姆/奇美/三菱/住友/阿科玛等。国内PMMA产能主要集中在镇江奇美、南通丽阳、苏州双象、万华化学、罗姆化学、上海泾奇、龙新集团等企业。

  芳纶

  与PMMA相似,芳纶主要也是做隔膜涂敷用PVDF的替代品。

  资料显示,芳纶的一致性好且无颗粒,涂层很薄在1μm-2μm 之间,是目前**可以单独涂覆的有机材料,其轻质性是其他材料不具备的,符合隔膜需兼顾安全与轻薄的长期发展趋势。据市场分析显示,电池高能量密度迭代下油性有机涂覆需求提升,当前PVDF单平涂覆成本已几乎追平芳纶,芳纶各项性能均优于PVDF,预计替代PVDF。

  目前,部分企业正在探索芳纶的替代情况,而国外企业应用更加成熟。

  国外市场上,消息显示,松下供给特斯拉的NCA电池上已全面使用芳纶,且特斯拉Model S系列装载的锂电池已使用芳纶涂布隔膜。

  国内市场上,泰和新材曾在投资者互动平台表示,公司目前芳纶产能在7千吨以上,并有少量芳纶用于锂电隔膜涂覆。

  此外,中石化、蓝丰生化、中化国际等企业也有对应的芳纶产能。

  ZONE

  与上面材料不同的是,ZONE可用作锂电池粘结剂,是由浙江研一新能源科技有限公司(简称:研一新能源)推出的新型PI类材料,该系列产品具有4个特点。

  ZONE系列粘结剂为非氟类高分子材料,绿色环保,且无扩产制约风险;可实现PVDF全系列替代;耐受性优异(耐酸耐碱耐电解液)、粘结力优异(同样添加量,相比PVDF提升10倍以上)、安全性能佳(高温稳定、分解温度>500℃)、适用领域广(可用于正极极耳胶、正极粘结剂、正极铝箔底涂胶和隔膜粘接胶等);同时克服了传统PI材料理论上存在的两大致命缺陷:即电池性能差(首效低、内阻高)、产品成本高。

  目前,研一新能源ZONE系列产品已在浙江研一生产基地顺利实现量产,年产胶液(固含量10%)达50000吨。随着该产品陆续投放市场,将有效缓解PVDF紧缺的局面,填补非氟(F)类正极粘结剂市场空白。


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