电解液可视作化工领域的细分子行业,具有周期性,属于小而美且高速成长的市场。据GGII数据,2019年市场空间分别为国内50亿,海外市场32亿;而到2022年市场空间将成长到国内85亿海外85亿, 全球市场空间CAGR为28%。
锂电池的基本原理
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。其基本原理为:锂离子在充放电过程在正负极材料之间会来回穿梭。如下图所示:
当给电池充电时,锂离子电池的负极带上了负电,由于锂离子是带正电的,锂离子会从正极移动到负极达到储电的目的,反之,当给电池放电时,锂离子的正极带上了负电,因此,锂离子会从负极移动到正极。值得注意的是,锂离子电池充电的过程,其实就是把电能转化为离子移动的能量并储存起来,放电的过程其实就是当有外界电路时,离子会进行自发的移动,进而产生电能。
从上述的原理中,我们可以知道,锂离子是要在正负电极中间进行移动的,并且锂离子的载体,锂电池的电解液是十分重要的,其就相当于人的血液一般。
锂电池电解液成分主要由三部分构成:
(1)溶剂:环状碳酸酯(PC、EC);链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)(用于溶解锂盐)。
(2)锂盐:LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。
(3)添加剂:成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂。
用于锂离子电池的电解质一般应该满足以下基本要求:
a.高的离子电导率,一般应达到1×10-3~2×10-2 S/cm。
b.高的热稳定性和化学稳定性,在较宽的电压范围内不发生分离。
c.较宽的电化学窗口,在较宽的电压范围内保持电化学性能的稳定。
d.与电池其他部分例如电极材料、电极集流体和隔膜等具有良好的相容性。
e.安全、无毒、无污染性。
生产锂离子电解液的公司面临的两个重要的问题
在原材料方面
电解液主要原材料为六氟磷酸锂(LiPF6) ,占成本的50%左右,其生产成本为10万元/吨,售价40万元/吨,毛利率高达75%。六氟磷酸锂的原材料硅石/碳酸锂都可以在国内采购到,但是国内仅有少量企业能够生产六氟磷酸锂。目前市场被日本几家企业垄断。
在生产过程中企业安全信息化问题方面
由于锂离子电池的电解液,是由多种化学品构成的,从法律层面讲,化学品生产企业在化学品的生产、操作、销售、经营、运输等整个生命周期中都需要提供合规的SDS。这是法律的强制规定,企业必须遵守。由于电解液的配方是不断更新的,所以其相应的SDS的文档也必须不断更新。但是锂电池电解液SDS编写是十分困难的,其编写人员不仅要求具有各国的法律知识,也应当要有化学化工的行业知识,不考虑这样的人才是否稀缺,但SDS的编写无疑将会给企业带来安全信息化的成本重担。好在目前匡腾公司解决了这个问题。
匡腾SDS报告服务
目前,匡腾SDS报告服务处于行业领先地位。它拥有30多年的HSE经验,精通全球GHS系统,支持多种语言,拥有强大的化学数据库,生成的SDS符合bluesign认证标准。
匡腾的服务非常全面。客户只需提供产品配方和物理特性。匡腾就可以制定监管化学品安全技术规范,提供定制的SDS。对于一些机密配方,匡威还可以按照国家标准对其进行保密。
此外,如果客户公司拥有编写SDS的合格人员,匡腾还可以为公司提供专业的、自主开发的SDS编写软件。该软件允许客户通过云创建、分发和存储SDS,规范各工厂安全技术规范的管理流程,简化编制和生成流程。
同时,该软件还支持与企业现有ERP系统无缝连接,数据库可根据未来法规政策的变化进行调整,节省软件升级成本,实现无限扩展。
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