鋰電池關鍵原材料—電解液發展現狀及趨勢

來源：存能電氣  日期：2019-03-22 09:20  瀏覽量：次

　　鋰電池關鍵原材料—電解液發展現狀及趨勢。鋰電池由外殼、正極、負極、電解液和隔膜材料組成，同時也是電解液鋰電池生產企業的核心機密和核心競爭力所在，電解液未來發展趨勢也是配合電池，提高能量密度、安全性、滿足一致性。為了解決鋰電池安全性等問題，電解液也在不斷更新換代。

　　鋰電池電解液：

　　鋰電池電解液是電池中離子傳輸的載體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。電解液作為鋰電池的血液，承擔著運輸鋰離子的重任，它質量的好壞，將直接影響鋰離子電池的性能，同時也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性。

　　電解液是鋰電池正負極之間起傳導作用的離子導體，由電解質鋰鹽、高純度的有機溶劑和必要的添加劑等原料以一定的比例配成，在電池的能量密度、功率密度、寬溫應用、循環壽命、安全性能等方面扮演著至關重要的角色。

　　電解液主要由三部分構成：

　　溶劑：環狀碳酸酯（PC、EC）；鏈狀碳酸酯（DEC、DMC、EMC）；羧酸酯類（MF、MA、EA、MA、MP等）。

　　鋰鹽：LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。

　　添加劑：成膜添加劑、導電添加劑、阻燃添加劑、過充保護添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑。

　　鋰電池電解液發展現狀：

　　近年來，全球鋰電池電解液產業發展平穩，市場主要集中于日本宇部公司和韓國ECOPRO株式會社，兩家公司大約占全球市場份額的50%。排在其后的企業依次為：三菱化學、富山化學、三井化學、岸田化學、張家港國泰榮華及其他企業。國產電解液是從2002年進入市場逐步取代進口產品的，通過不斷改進和提高，產品質量已達到國際先進水平。目前國內電池生產商電解液配套已基本實現國產化，只有少部分使用進口電解液。

　　經過多年來持續的工藝改進和技術積累，我國鋰電池電解液產品不僅從產量上持續增長而且產品質量已經達到國際先進水平。近幾年來，我國電解液市場的銷量可謂是增長迅速，從2011年的1.68萬噸，增長到2016年的8.88萬噸，年復合增長率達到39.51%。

　　從近幾年國內電解液的銷量以及需求量測算來看，我國電解液生產企業已經不僅能夠滿足國內鋰電池企業需求，而且正在不斷加快開拓國際市場。但對于國內電解液市場來講，目前來看行業的總供給量遠遠大于行業需求量，因此預計未來幾年國內鋰電池電解液市場將呈現供過于求的行業趨勢。

　　鋰電池電解液的發展趨勢：

　　就中國目前鋰電池電解液市場而言，準入門檻并不高，但是隱形的技術是有壁壘的，而隨著關鍵原材料的國產化，目前電解液的成本也隨之進一步降低，日韓企業也開始將制造工廠往國內轉移，相信在不久的將來，中國的電解液將會走出國門，走向世界。由于鋰電池的應用領域越來越廣泛，形形色色的鋰電池對其電解液的要求也必然有所不同。接下來，存能電氣小編就電解液的發展趨勢淺析一下鋰電關鍵原材料—電解液。

　　1、高比能量型電解液

　　追求高比能量是目前鋰離子電池最大的研究方向，尤其是移動設備在人們生活中所占有的比重越來越多的時候，續航，成為了電池最為關鍵的性能。

　　2、高功率型電解液

　　目前，商品化的鋰電池很難實現高倍率持續放電，主要原因是電池極耳發熱嚴重，內阻導致電池的整體溫度過高，容易發生熱失控。因此，需要電解液在保持高電導率的情況下能抑制電池升溫過快。而對于動力電池，實現快充也是電解液發展的一個重要方向。

　　3、寬溫型電解液

　　鋰電池在高溫時容易發生電解液自身分解以及材料與電解液件的副反應加劇;而在低溫時則可能會有電解質鹽析出和負極SEI膜阻抗成倍增加。所謂寬溫電解液就是使電池擁有更加寬泛的工作環境。

　　4、安全性電解液

　　電池的安全主要體現在燃燒甚至爆炸上，首先電池本身就具有可燃性，因此當電池過充、過放、短路時，當收到外界的針刺、擠壓時，當外界溫度過高時，都可能引發安全事故。因此，阻燃是安全型鋰電池電解液研究的一個主要方向。

　　3C市場畢竟是小批量，批量多，隨著新能源汽車市場的發展，動力鋰電池需求量非常大，我們需要站的更高一些，要滿足新能源汽車，站在汽車的角度看待電解液的需求，對電解液會有新的理解。所以建議行業進行整合，現有電解液廠和電池廠一定要融合到一起，才能很好的滿足新能源汽車對電池的需求。

　　由于電解液產品的核心技術在于添加劑，因此目前全球的電解液巨頭如日本三菱化學、日本宇部、三星SDI等都有自己獨特的添加劑技術，通過外購原材料然后進行適當的加工和改性再進行出售。因此未來鋰電池電解液行業的發展趨勢將逐步呈現企業掌握核心技術，通過外協加工的方式降低企業成本及提高生產效率。

　　以上就是鋰電池電解液材料發展現狀及趨勢分析，總的來說，在動力鋰電池應用領域，現在主流的液態電解質和凝膠態電解質都存在一定的安全隱患，因此，發展防短路、防過充、防熱失控、防燃燒及不燃性電解液是應對動力電池安全性的關鍵。