行业新闻

三部委推动4类锂电池材料企业发展

日期:2017-09-27 17:17
近日,工信部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2017年版)》(以下简称《目录》)的通告,其中涉及新能源领域的新材料有4项,包括高性能锂电池隔膜、镍钴锰酸锂三元材料、负极材料、高纯晶体六氟磷酸锂材料。
同时为落实《新材料产业发展指南》重点任务,推动实施中国制造2025,国家工业和信息化部联合其他部委,决定建立新材料首批次应用保险补偿机制,并开展试点工作。此举有利于推动我国锂电产业高性能材料的应用和发展。
上图为:《目录》涉及的四项锂电指导标准
在高性能锂电池隔膜方面,由于电池产品性能指标不同,隔膜的性能也有明显的差异。一般3C电池容量比动力电池小,对隔膜的安全性指标要求较动力电池而言较低。考虑到产品的量化生产和安全性问题,隔膜厚度不过薄,但随着人们对于电子产品、电动汽车带电量的要求的提高,薄隔膜成大势所趋。动力电池隔膜从16μm向12-9μm过渡,而3C电池从9μm向7-5μm过渡。《目录》要求隔膜厚度在5-20μm之间,据了解目前国内还没有5μm隔膜量产的先例。
隔膜孔隙率的大小和内阻有一定的关系,但不同种隔膜之间空隙率的绝对值无法直接比较。目前锂离子电池用隔膜的孔隙率为40%左右,《目录》要求孔隙率达到30-50%。透气率与孔隙度、孔径、厚度和孔的曲折度有关,是衡量隔膜透过性好坏的一个量度。《目录》要求透气率达100-400s/100ml。
上图为:当前市场各类三元材料性能汇总
镍钴锰酸锂三元材料方面,《目录》要求材料的比容量达到>180 mAh/g(0.5C)。考虑到《汽车产业中长期发展规划》中提出的2020年单体电池300 wh/kg的目标,三元的NCM111和NCM523等材料很难实现。目前的主流的NCM523可以达到160-200 wh/kg,而NCM622和NCM811分别可以达到230 wh/kg和280 wh/kg。所以未来需要大力发展高镍的NCM622、NCM811和NCA材料。NCM中镍含量的逐渐提高,电池容量是上升的同时,电池的循环寿命却在缩短,《目录》要求循环寿命>1000圈(80%),对产品的循环寿命做出了明确规定。
在负极材料(硅碳负极)方面,《目录》要求低比容量(<600 mAh/g):压实密度>1.5,循环寿命>300圈(80%,1C);高比容量(>600 mAh/g):压实密度>1.3,循环寿命>100圈(80%,0.5C)。
《目录》将高低比容量的界限划定在600 mAh/g,通过和赛迪统计的数据对比,负极材料要满足比容量600 mAh/g,同时实现量产的需求,硅碳负极材料将成为预期的产品。而在压实密度方面低比容量压实密度>1.5的指导要求,和现行GB/T24533-2009进行比较,范畴较为宽泛。
上图为:GB/T24533-2009
高纯晶体六氟磷酸锂材料方面:相较于现行工标HG/T4066-2015,《目录》进行了相应调整:纯度≥99.99%,酸含量≤20 ppm,水份≤10 ppm,DMC不溶物≤200 ppm,硫酸盐(以SO4计)≤5 ppm,氯化物(以Cl计)≤2 ppm,Fe、K、Na、Ca、Mg、Ni、Pb、Cr、Cu离子≤1 ppm。(1%*10000=1 PPm)
新材料首批次保险补偿机制:保监会商工业和信息化部、财政部明确参与试点的承保的保险公司;新材料生产企业根据生产经营实际情况自主决定是否购买新材料保险;申请保费补贴资金。符合条件的投保企业,可申请中央财政保费补贴资金,补贴额度为投保年度保费的80%。保险期限为1年,企业可根据需要进行续保。补贴时间按照投保期限据实核算,原则上不超过3年。

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