3月12日讯：   固态电池系列之一： 固态电池路线确定？即将装机应用于终端？具体情况到底如何   随着全球能源需求的增长和对环境保护意识的提高，电池技术作为能源储存和转换的核心技术之一，备受关注。在电池技术领域，固态电芯因其具有更高的安全性、更长的寿命、更高的能量密度等优点。 相比目前锂离子电池所使用的液态电解液是可燃的有机碳酸酯溶剂，在电池发生热失控时，有机溶剂迅速燃烧，如果没有有效的散热系统，短时间内容易引起爆炸。另一方面，以石墨为为负极的现有锂电池体系能量密度已逐渐接近能量密度极限（ < 300 Wh kg−1 and 750 Wh L−1 ），为满足个应用场景对能量密度的要求，则需要寻找新的化学体系。如果将固态电解质替代现在锂电池的液态电解液并不能提高电池的能量密度，相反，比能量密度还会下降约 10% 。固态电池搭配新的化学体系，如锂金属，硅负极等，才是实现高能量密度的路线。 图 1 ：不同材料体系搭配带来锂电池电芯能量密度变化   电解液 目前固态电池分类可以参照两个维度： 1 ）液态电解质含量占比； 2 ）不同类型电解液。按照液态电解液含量占比可以分为：全固态电池（ 0% 液态电解液）、准固态电池（ 1% ）、半固态电池（ 5-10% ）、凝胶聚合物电池（ 0-25% ）。 全固态电池：电池中不存在液态电解液，电解质由一种或者多种无机或聚合物固态电解质。全固态电池的实现壁垒较高，需要解决锂离子在界面传输问题。固态电解质通常分为无机和聚合物固态电解质两大类。无机固态电解质通常由氧化物，硫化物，氢化物，卤化物等。聚合物电解质常用的基质材料有 PEO ， PVDF ， PVDF-HFP ， PMMA 以及 PAN 等。目前较为主流的为硫化硫化物电池研发，但其技术难度较高，目前仅有电芯大厂在投入研发，改技术路线进展晚于其他，但是一旦技术突破将建立极高技术壁垒 图 2 ：不同体系电解液的全固态电池比较 正极材料 固态电池的正极材料主要有：锂钴酸锂、锂铁磷酸锂、钴酸镍锂、钴酸铝锂。 锂钴酸锂：能够提供高能量密度和长循环寿命，但存在安全性问题。 锂铁磷酸锂：具有更好的安全性和更长的寿命，但能量密度较低。 钴酸镍锂：能量密度高，长循环寿命，但材料成本高，具存在安全性问题。 钴酸铝锂：能量密度高，但循环寿命略低于钻酸镍锂。   负极材料 固态电池的负极材料主要有三种：金属锂、碳材料和硅材料。 金属锂主要应用于固态锂离子电池和固态锂硫电池中。其中，固态锂离子电池是一种高能量密度的电池 碳材料主要应用于固态锂离子电池中。其中，碳纳米管是一种常见的碳材料，它具有高的比表面积和优异的电化学性能，可以应用于高性能的固态锂离子电池中。 硅材料是一种新型的负极材料，它具有高的比容量和较低的成本。在固态电池中，硅材料可以与固态电解质反应，形成锂离子，从而实现电池的充放电。与金属锂和碳材料相比，硅材料的比容量更高，但是它的循环稳定性较差，容易发生体积膨胀和结构破坏。 》点击查看SMM新能源产业链数据库 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 袁野 021-51595792 冯棣生 021-51666714 徐颖 021-51666707 吕彦霖 021-20707875 柳育君 021-20707895

3月4日讯：   锂电产量追踪系列之一： 锂电下游产量笔记预期？上游 PVDF 如何规划及应用？   一. PVDF 定义 聚偏氟乙烯（ PVDF ），外观为半透明或白色粉体或颗粒，是含氟树脂中用量第二大的材料，具备较高的化学稳定性和良好的机械性能，广泛用于航空航天、新能源、环保、医疗等性能要求较为严苛的领域，产品附加价值较高   二.   PVDF 产业链 PVDF 产业链较长，上游以电石和萤石为原料，制备 R152a 作为基础原料，然后进一步反应生成 R142b ， R142b 经高温裂解生成偏氟乙烯单体，偏氟乙烯单体经聚合釜聚合后生成聚偏氟乙烯。从产业链角度来看， R142b 是生产 PVDF 关键材料；然而 R142b 是 HCFC 类制冷剂的一种，目前发达国家已经淘汰 HCFC 材料，国内于 2013 年开始限制 HCFC 类制冷剂的使用，对其实施配额制生产，并于 2015 、 2020 、 2025 年对配额削减 10% 、 35% 、 67.5% ，直到 2030 年完全淘汰但保留 2.5% 的维修量。国内对于非制冷剂用途的 R142b 进行生产限制，通常 R142b 会配套下游一起建设。 这意味着想要生产 PVDF ，除建设本身 PVDF 产能外，还需要搭配 R142b 的生产线，整体投入成本增加。如果单方面只考虑采买 R142b ，可能会收到 R142b 供给波动，对自己 PVDF 生产量遗留较大的波动风险 图 1 ： PVDF 产业链生产流程图     三. PVDF 产品分类及制备方法 PVDF 产品主要可以分为两大类：一是常规级 PVDF ，二是锂电级 PVDF 。其中常规级 PVDF 主要包括涂料、注塑、水滤膜、光伏背板。锂电级 PVDF 主要包含隔膜涂覆和正极材料粘结剂。因为正极材料所使用 PVDF 的性能要求远高于常规级，且目前难以找到替代产品，故锂电级 PVDF 的价格业远高于常规级 PVDF 。需要注意的是隔膜涂覆的锂电 PVDF 与正极涂覆的 PVDF 存在性能和价格明显差距，只是因为隔膜涂覆级 PVDF 性能高于常规级，但远弱于正极涂覆级，故有时也会将其归类为常规 PVDF   目前 PVDF 的主要制备方法分为乳液聚合发和悬浮聚合法。两种方在市场中都有应用，具体应用取决于使用场景。只要性能相同，制备方法和终端使用并没有差别 图 2 ：乳液法与悬浮法对比图     四. 市场情况 目前全球 PVDF 主要由外资为主，如阿科玛、索尔维、吴羽等老牌化工企业。中国以东岳、中化蓝天、孚诺林等为主。早期由于国内技术起步晚，早期份额主要被外资占据，近年随着技术发展和市场需求，国产替代正在加速进行，未来国产正极 PVDF 应用将有机会取代外资企业 》点击查看SMM新能源产业链数据库 SMM新能源研究团队 王聪 021-51666838 马睿 021-51595780 杨玥 021-51666856 袁野 021-51595792 冯棣生 021-51666714 徐颖 021-51666707 吕彦霖 021-20707875 柳育君 021-20707895