昆侖新材呂亮：固態電解質氧化物NASICON可達小試水平，硫化物做到接近10mS/cm
伴隨全球新能源汽車產業的迅猛發展、電化學儲能需求進入高速增長期，帶動鋰電市場需求快速增長。電解液作為鋰電池四大關鍵主材之一，也展現出強勁的增長潛力。
據行業機構預測，到2025年，全球電解液需求量將增至210萬噸;到2030年，全球電解液需求量或將超過500萬噸，其中大部分需求來自中國。出貨量方面，機構預計2024年全球電解液的出貨量將達到近170萬噸，到2030年出貨量將增長至約560萬噸。
另一方面，產業的高速發展、技術的不斷進步，推動電解液的應用場景不斷拓寬，為電解液行業提供了新的增長點。與此同時，市場對高能量密度、長壽命和快充等特性的需求持續增加，倒逼電解液行業不斷創新和發展。
在日前舉行的第九屆動力電池應用國際峰會(CBIS2024)“電池材料迭代與產業化應用”主題論壇上，香河昆侖新能源材料股份有限公司(簡稱“昆侖新材”)研發中心副總經理呂亮，作主題為《鋰離子電池電解液行業分析》的演講。主要從電解液行業現狀、發展趨勢、技術發展方向，以及昆侖新材技術創新等方面進行了解讀和相關介紹，并就昆侖新材在鋰電、鈉電、固態電解質等方面的技術創新點進行了分享，展現了昆侖新材在技術創新方面的深厚積淀和領先能力。
圖為香河昆侖新能源材料股份有限公司研發中心副總經理呂亮發表主題演講
“技術創新成為推動鋰離子電池電解液市場增長的關鍵因素。”呂亮表示，從市場份額看，2024H1中國電解液出貨量前三分別為天賜材料、比亞迪、新宙邦，CR3達到62%，前三家頭部企業市場競爭格局比較穩定，昆侖新材排名第五(中國國內市場份額約4.3%)，處于第二梯隊前列。“昆侖新材致力于成為電解質一體化全球領先的供應商，并一直在電解液技術方面尋求創新突破。”
從行業技術發展趨勢看，新型材料技術，高比能、高功率型電解液研究與開發，高安全性和環境友好性材料的技術開發等，都是重要的發展方向。據呂亮介紹，專注于電解液的研發與生產，昆侖新材憑借20年積累下的深厚技術功底，能為行業提供高效可靠的新工藝、新技術和新產品。
工藝提升方面，據介紹，昆侖新材采用新的預溶加料方式，灌裝采用PLC控制灌裝精度，采用ECS和Direct分別作為DCS管理系統和配方管理系統，自動生產流程化，減少人員操作，最終實現人均生產效率提高51.35%，能源利用率提高11.24%，萬元產值成本降低27.27%，研發周期大幅縮短的同時，不良率也會大大降低。
科研成果方面，昆侖新材與浙江大學團隊提出并驗證了“配體通道促進傳輸”機制，建立了離子在電解液和固態電解質之間傳輸的模型，打破了傳統的鋰離子傳輸模式，打通離子傳輸的界面情況。例如在新型電解液電化學窗口提升方面，通過在電解液中引入成膜劑三苯膦氧化物(TPPO)，將鋰離子電池電解液的電化學窗口提高至4.63V，顯著提升了電池的穩定性和性能，拓展了其在高電壓應用場合的潛力。
針對高安全性、高穩定性產品方面，昆侖新材開發了新型溶劑N11+含磷阻燃劑FPN，能有效降低電解液的可燃性，在高鎳、高比能的體系中能大大提升電池安全性，同時兼顧電池低溫循環、快充等性能不受影響。
在電池正極高電壓、高鎳和高硅負極等技術方向，昆侖新材開發了適用于不同應用領域、滿足不同性能需求的電解液配方，能有效提升電池的長期循環性能、存儲性能、低溫性能、高溫性能、安全性能，同時減少電池性能參數的波動范圍，提高電池產品的一致性和配組率。
在固態電解質方面，呂亮表示，昆侖新材目前與國內外下游客戶合作展開了硫化物、氧化物、固體電解質膜相關的合作，并與長春應化所、北京理工大學、北京科技大學等科研機構達成長期合作。
在氧化物方面，昆侖新材產品涉及到NASICON型、Garnet型，鈣鈦礦型的各種粒度規格的粉體和Slurry。其中，氧化物NASICON型可達到小試水平，D50可以控制在55-800納米之間，粒徑范圍都是根據應用需求來定做。硫化物固體電解質，昆侖新材可以做到接近10mS/cm，把粒徑控制在比較小的水平，并且已經送樣不少客戶，反饋較好。另外，昆侖新材也可以做正極或負極、隔膜上使用的漿料，粒徑分布較為均勻。
產能布局方面，據介紹，昆侖新材目前主要的生產基地在浙江湖州和四川宜賓。鋰電電解液現有產能18萬噸/年，另有17萬噸/年的新增產能。鈉電電解液在湖州規劃有產能5萬噸/年，還有液流電池電解液的技術儲備。此外，其他材料方面，固態電解質氧化物預計明年將有百噸或幾十噸的出貨;氫燃料電池也有相關布局。
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