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政府工作報告首提新型儲能!新能源新材料賽道迎機遇?

2024-03-06 15:18:19 作者:中國石油和化工 來源:《中國石油和化工》雜志社
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  3月5日,十四屆全國人大二次會議在北京人民大會堂開幕,國務院總理李強作政府工作報告。李強指出,一年來,推動外貿穩(wěn)規(guī)模、優(yōu)結構,電動汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品“新三樣”出口增長近30%。政府工作報告還強調了發(fā)展新型儲能產(chǎn)業(yè)的必要性,提出加強大型風電光伏基地和外送通道建設,推動分布式能源開發(fā)利用,發(fā)展新型儲能。

  梳理發(fā)現(xiàn),這是政府工作報告首次提及鋰電池、新型儲能。

  近年來,化工企業(yè)正不斷拓展自身業(yè)務空間,應用于新能源領域的材料不斷推陳出新。在新型儲能領域,鋰離子電池儲能占絕對主導地位。這一領域也是化工企業(yè)跨界儲能的熱點領域。當前,一些應用于新型儲能領域的材料憑借其優(yōu)異的性能,引發(fā)業(yè)界重點關注。目前極具發(fā)展前景的新能源新材料有哪些?

磷酸(錳)鐵鋰正極材料

  磷酸(錳)鐵鋰正極材料是目前最具性價比、最安全的鋰電池正極材料,市場占比持續(xù)攀升。

  2020年寧德時代推出CTP電池、比亞迪推出刀片電池,解決了磷酸鐵鋰體積能量密度問題,磷酸鐵鋰裝機量持續(xù)提升,隨著新能源汽車需求的爆發(fā),鎳、鈷價格的上揚,鎳鈷與磷的價差愈發(fā)明顯,電池及車企在性價比的角度考慮紛紛轉向鐵鋰電池,磷酸鐵鋰市場占比持續(xù)攀升,在中低端車市場站穩(wěn)了腳跟,并隨著系統(tǒng)結構優(yōu)化,不斷向上滲透。

富鋰錳基正極材料

  富鋰錳基正極材料是極具潛力的下一代鋰電池正極材料。隨著新能源汽車及儲能電站的快速發(fā)展,市場對下一代高性能鋰離子電池的能量密度、功率密度、使用壽命均提出了更高的要求,富鋰錳基正極材料具有放電比容量高(>250 mAh/g)、成本低、環(huán)境友好等特點,是極具潛力的下一代鋰離子電池用正極材料。

三元正極材料

  三元正極材料能有效增加電池能量密度,減輕電池組的體積和重量。三元材料具有高能量密度,在政策補貼下,具有先發(fā)優(yōu)勢,2019-2022年在鋰電池五大關鍵材料市場規(guī)模中占比相對穩(wěn)定在40%左右。相比磷酸鐵鋰正極材料,三元正極材料尤其是高鎳材料主要應用在高續(xù)航車型,伴隨原材料成本回歸理性區(qū)間及原材料回收循環(huán)體系愈發(fā)成熟,長期來看三元正極材料競爭優(yōu)勢會愈發(fā)明顯,仍是未來的主流正極材料。

硅碳負極材料

  硅碳負極材料是被寄予厚望的下一代鋰電池負極材料。硅碳負極材料的理論儲鋰容量最高可達到4200mAh/g,比目前廣泛使用的石墨類負極材料的372mAh/g高出10倍有余。其產(chǎn)業(yè)化后,將大大提升電池的容量,滿足終端對電池容量日益增長的需求。

鋰電池隔膜

  在鋰電池結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一,也是技術壁壘最高的一種高附加值材料,約占鋰電池成本的20%~30%。近年來,在新能源汽車、3C產(chǎn)品等市場需求的推動下,鋰電池隔膜的市場需求快速增長。

動力電池電解液添加劑

  動力電池電解液的價值核心,全球及中國電解液供需兩旺。電解液主要由鋰鹽、有機溶劑和添加劑三大部分組成,無論從重量還是成本來看,添加劑均占比最小。對鋰電池而言,添加劑是一種低成本、高效率提升電池循環(huán)壽命、安全性等各項性能的方法。隨著新能源汽車滲透率的不斷提升,以及儲能電池的大規(guī)模應用,將促進電解液及其添加劑市場規(guī)模的不斷上升。

質子交換膜

  質子交換膜是燃料電池的核心部件膜電極的重要組成部分,成本占整個燃料電池堆的12%,其性能對質子交換膜燃料電池(PEMFC)的使用性能、壽命、成本等有決定性的影響,技術壁壘較高。

氫燃料電池催化劑

  氫燃料電池催化劑關系到燃料電池電堆的性能和壽命,由于其原材料鉑和鉑碳顆粒價格高昂,使得催化劑成為氫燃料電池核心部件電堆中成本最高的部件之一。

碳納米管導電劑

  碳納米管作為鋰電池的導電劑,較其它類型的導電劑,可以提高電池的容量、循環(huán)穩(wěn)定性和循環(huán)壽命等。目前,添加碳納米管作為鋰電池導電劑,提高電池性能的產(chǎn)業(yè)化應用,是鋰電池領域的重要研究方向。

補鋰劑

  補鋰劑實際上就是對電極材料進行預鋰化,預鋰化技術可改善不可逆容量損失,能夠顯著提高鋰電池的能量密度和翻倍提升鋰電池循環(huán)壽命。隨著補鋰劑市場規(guī)模不斷擴大,未來或將成為儲能電池應用的“標配”。

體擴散層材料

  在質子交換膜燃料電池中,氣體擴散層的主要作用是支撐催化劑,以及為參與反應的氣體和生成的水提供傳輸?shù)耐ǖ?,是膜電極的關鍵組成材料之一,其國產(chǎn)化突破與量產(chǎn),對中國燃料電池的成本降低與推廣應用具有重要價值。