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        干電極與超級電容 將改變鋰電池產業?

        2020.03.02 22:27 干電極概念股

        特斯拉密謀干電極技術,主要是借鑒其工藝層面創新,達到降本+提升安全性+提升能量密度的效果,同時向固態電池大步進軍。

        自從特斯拉溢價55%收購以干電極技術為主的Maxwell公司以來,如何利用Maxwell的干電極技術為現有動力電池賦能,就一直是業內人士廣泛關注的話題。

        有分析指出,一方面干電極技術作為新型鋰電池制造工藝,對國內電池企業的濕電極技術產生影響。另一方面特斯拉“密謀”干電極技術,會縮短半固態和全固態鋰電池的商業應用時間。

        1、什么是干電極技術?

        干電極技術最初應用在超級電容儲能領域,隨著鋰電池市場需求增長,逐漸轉換到鋰電池制造工藝中。

        公開資料顯示,干電極技術是一種正/負極材料壓制技術,具體是將少量細粉狀粘合劑(PTFE)與正極或負極材料混合,通過擠壓機形成電極材料帶,隨后再壓延在金屬箔集流體上形成鋰電極。

        2、干電極技術如何應用到鋰電池制造當中,能帶來什么效果?

        干電極技術在鋰電池制造當中應用主要是高鎳材料Ni90、Ni95的使用和硅碳負極。

        前者能省去有毒溶劑,可以做到無水分,大幅提升電池能量密度,同時還利于提升高鎳正極材料體系的穩定性和安全性,降低制造成本。

        后者則提升硅的摻雜比例至10%,還能改善負極的充放電性能和儲存鋰離子壽命,對抗硅碳材料的膨脹特性。

        3、干電極技術的優勢與劣勢?

        干電極技術優勢主要有三點。

        第一,不用粘結劑,提升鋰電池良品率和改善使用壽命。第二,不使用溶劑,減少充放電循環過程中的能量損失。同時干電極技術補鋰,提升能量密度和容量,目前能超過300Wh/kg,遠期可達到500Wh/kg。第三,工藝簡化,制造成本降低10—20%。

        特斯拉收購的 Maxwell,其干電極技術主要是工藝層面創新,將粘結劑由NBR/SBR改為PTFE,其余不變,可以達到降本+提升安全性+提升能量密度的效果。

        干電極技術主要劣勢是電池倍率性能較差,即大電流充放電性能差,商業應用和推廣價值成本高,對鋰電池制造而言,仍有工藝問題待優化解決。

        4、干電極技術推廣的有利因素?

        對方形/軟包電池來說,干電極技術制備出的正極、負極極片的壓實密度更高,內阻更小。

        有望解決方形/軟包電池中高鎳正極/硅碳負極的膨脹問題,提高方形/軟包電池安全性、快沖倍率性能、方形/軟包電芯單體能量密度(使用Ni含量更高的正極或硅碳含量更高的負極)。

        5、干電極技術對特斯拉的影響?

        特斯拉對干電極技術進行整合,一方面推動光伏,儲能,電動車的生態應用體系建進程。

        另一方面適用“無鈷、全固態”鋰電池的研發方向,利于特斯拉自建電池產線,并推動其在全固態電池商業化上的布局投入。

        干電極技術加上特斯拉未來的電動車銷量規模大,電池需求量大,以及電池生產的馬太效應(規模、成本、性能曲線)等因素,有助于其聯合電池企業共同推進電池技術發展,進而推動汽車產業電動化發展。

        對特斯拉采用的電池材料體系而言,不會產生大的沖擊。

        如正極材料依舊可以用NCM、NCA,但在干電極趨勢下高鎳有望加速,負極材料依舊可以用石墨、硅炭,但硅比例有望提升;電解液和隔膜也并無根本性變化。

        6、干電極技術在鋰電池領域將來會怎么樣?

        干電極技術在鋰電池領域將來能進一步提升能量密度至500Wh/kg,而且將以2年左右為一個周期,提升電池能量密度幅度為25%,同時成本持續下降幅度為10%,進而突破三元鋰電池能量密度的瓶頸。

        對整個鋰電行業來說,總體影響不太大,主要是兩方面。

        一方面促進電池企業和原材料供應商加速技術升級,尤其是固態電池方面的研發布局投入。

        干電極概念股:天奈科技,諾德股份,山東章鼓,新筑股份、泰爾股份、思源電氣、新宙邦、江海股份

        干電極概念股

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