国轩高科电池材料技术/产能“图景”

发布日期:2021-09-03

核心提示:面向TWh时代,头部动力电池企业产能规模普遍向百GWh体量迈进,原材料供应链管控也成为企业发展的头等大事。在此背景下,9月1-3日
 面向TWh时代,头部动力电池企业产能规模普遍向百GWh体量迈进,原材料供应链管控也成为企业发展的头等大事。
 
 
在此背景下,9月1-3日,2021第十四届高工锂电产业峰会将在深圳前海华侨城JW万豪酒店举行。此次峰会主题为“供应链协同 新征程共赢”。
 
 
来自电池、材料、装备等产业链各个细分领域领袖、高层重点围绕供应链协同、市场多元化应用与产品选择、材料体系迭代与应用、工艺创新与智能制造等核心议题展开探讨。
 
国轩高科工研总院材料研究院铁锂材料研发部经理汪伟伟发表题为“动力电池上游材料布局及技术创新”主题演讲。

 
▲国轩高科工研总院材料研究院铁锂材料研发部经理汪伟伟
  
 
汪伟伟表示,国轩高科重点是电芯、电池系统的研发和制造,包括模组的设计开发。为了保持电池上游材料的稳定供应以及成本优势,公司对上中下游材料进行了精准的布局。
 
 
 
目前,国轩高科在上游材料的布局已经涵盖锂、钴、镍、前驱体、三元材料、LFP材料、钛酸锂、正极、负极、铜箔、隔膜、电解液、添加剂等,并逐步建立“材料端-电池端-产品端”的全产业链的垂直布局。
 
 
对于国轩高科在上游材料的部署及技术创新,汪伟伟也做了详细介绍。
 
 
磷酸铁前驱体方面,国轩以对外合作开发定制化产品的方式,保障前驱体材料性能需求,并在肥东合资规划建设年产20万吨磷酸铁材料工厂。技术方面,公司拥有不同类型磷酸铁对应化开发能力,关注铁锂材料的电压平台、能量密度、库伦效率、倍率性能等。
 
 
三元前驱体方面,主要以合资建厂来保持供应,目前在曹妃甸拥有年产4万吨高镍三元前驱体产线。产品类型覆盖了NCM、NCA、四元、低钴、无钴等,并积累了形貌控制、原位掺杂、浓度梯度等技术研究。
 
 
“目前业内的研发方向基本上是向无钴和高镍方向走,瞄准这个方向,国轩的规划是建成10万吨相关前驱体产能。” 汪伟伟表示。
 
 
负极方面,公司已建成5000吨硅基负极产线,并规划年产10万吨石墨负极材料。研发技术方面,主要采用动态包覆工艺、预锂化技术、晶粒尺寸控制、过程工艺优化等,来提升负极材料特性。
 
 
隔膜方面,与星源合作的一期1亿平米产能已经建设成功,二期2亿平米正在建设中,在研发方面开发高性能隔膜,提高破膜-闭孔温度区间,提高电池综合性能。
 
 
电解液方面,研发主要分为三大体系:一是磷酸铁锂体系,匹配高性能磷酸铁锂,压实性更高,解决电解液浸润问题、低温性能问题。二是高比能体系,主要解决三元结构的不稳定,提升其稳定性和循环性;三是凝胶和固态电解质,主要面向固态电池,通过新型单体结构设计和原位固态化反应,来保证固态电池原本的电化学性能的同时,提高其安全特性。
 
 
汪伟伟介绍, 目前公司成熟量产的磷酸铁锂电芯能量密度达190Wh/kg,试验电芯已达210Wh/公斤,规划2025年达到260 Wh/kg;三元量产电芯能量密度达270 Wh/kg,试验电芯已达300Wh/公斤以上,规划2025年实现360 Wh/kg。
 
 
为保证技术创新,国轩做了很多前瞻性部署包括在美国加州、俄亥俄州、日本筑波、新加坡、中国上海、合肥、德国汉诺威、印度孟买(筹)共建8大研发中心,实现全球布局。
 
 
同时,国轩还建立了一流验证平台,打造了国家CNAS认可检测中心及国家测试实验室。拥有电池全尺寸、全生命周期的测试分析能力、覆盖11项测试标准。
 
 
可以看到,TWh时代即将来临,包括国轩在内的头部动力电池企业正在加速扩张。通过原材料技术及产能的纵深布局,将为国轩高科构筑强大的市场优势与竞争护城河。

 
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