产业链研究|硅碳负极的六个竞争者#新能源##锂电池#
全球头号新能源汽车公司特斯拉【1】2020年9月发布4680电池【2】,能量密度 300Wh/kg,电池容量较2170电池提高5.48倍。2022年,特斯拉宣布在1月份已生产出第100万块4680电池,同时一季度德州工厂将交付首批搭载4680电池的Model Y。

特斯拉4680电池采用的负极便是硅基负极。

一、为什么放弃石墨负极?

石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g,已接近理论比容量372 mAh/g

锂离子电池四大关键原材料分别是正极材料、负极材料、隔膜与电解液。

正极材料突破较早,已从早期钴酸锂、锰酸锂材料升级为磷酸铁锂材料和三元材料,而负极材料升级缓慢,一直以石墨为主,2020年石墨类负极材料出货量占负极材料97%市场份额。

存在的问题是,石墨负极材料目前实际比容量360-365mAh/g,已接近理论比容量372 mAh/g,因此改善石墨材料性能对锂离子电池性能提升作用不大。

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二、为什么是硅基负极?

单质硅负极理论比容量4200mAh/g,是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍,硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术

被认为具有前途的下一代负极材料是硅基负极,硅基负极制备方法较石墨负极材料更复杂,各厂商尚未形成标准制备方法。

单质硅负极理论比容量4200mAh/g,是石墨负极材料理论比容量372 mAh/g的11.29倍,但纯硅负极在充放电过程容易体积膨胀且导电性不佳。目前有硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化、预锂化等改性技术,硅氧化、复合化两种技术产业化进程较快。

氧化硅技术路线多用氧化亚硅,采用氧化硅掺杂,掺杂含量约5%,氧化亚硅负极理论比容量2600mAh/g且循环稳定性较好,各大负极材料厂商对氧化亚硅负极均有所布局。日本信越化学,韩国大洲,中国杉杉股份及贝特瑞均可量产硅氧负极。

复合化技术路线多采用硅碳复合材料,是目前产业化进展最快、也是最为常用改性方法。硅材料比容量高,碳材料稳定性好、体积变化小、导电性优异,二者结合形成的硅碳负极可有效提升锂离子电池负极比容量,也可改善电极导电性能。

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目前商业化硅碳负极中掺硅量一般不超过10%,比容量400-700mAh/g。2021年4月广汽集团首发的海绵硅负极片电池技术,特斯拉2021年11月收购SiILion公司,其持有的硅负极专利均为硅与碳材料复合形成的复合结构。

软包电池采用正极材料NCM811和搭配比容量450/550/800 mAh/g硅碳负极材料,较搭配360mAh/g石墨负极提升全电池能量密度280Wh/kg至295/310/330 Wh/kg。

目前硅碳负极商业化应用集中在对成本敏感度相对不高的消费电子、电动工具领域,在动力电池领域渗透率相对较低。据GGII统计,2020年中国硅碳负极出货量0.6万吨,占锂电池负极材料比例2%。

特斯拉4680电池、宁德时代【3】265kWh/kg NCM三元电池、国轩高科【4】210Wh/kg LFP电芯、广汽集团【5】海绵硅电池包均使用了硅碳负极技术。

三、参与公司与进程?

贝特瑞硅基负极已突破至第三代产品,正研发第四代

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贝特瑞【6】是中国最早量产硅基负极材料的企业,硅基负极以硅氧负极材料、硅基负极材料为主,还包括少量软碳、硬碳等新型负极材料。

目前拥有3000吨/年硅基负极材料产能,产品已供应核心客户,可用于生产动力电池与消费电池。它的硅基负极材料已突破至第三代产品,提升比容量650mAh/g至1500mAh/g,更高比容量的第四代硅碳产品正在开发。

贝特瑞2021年营业总收入105.96亿元,同比增长138.02%;净利润14.21亿元,同比增长187.46%;扣非净利润预计11亿元,同比增长232.19%。

杉杉股份路线是氧化亚硅,出货量千吨级别,动力电池通过多办评测

杉杉股份【7】主营锂离子电池正极材料、负极材料和电解液、LCD偏光片,其研制的硅基负极以氧化亚硅为主,2021年硅氧负极出货量千吨级别,已在消费类市场批量应用,在动力电池应用领域通过多轮评测。

掌握硅基负极材料前驱体批量化合成核心技术,制成材料已通过下游核心客户测试;预锂化硅材料嵌入均匀性技术瓶颈已突破,目前处于海外主流客户测试第一梯队。另外,公司也在推进纳米硅研发。

杉杉股份2021年业绩预增公告,预计净利润31亿元至33.9亿元,同比增长2146%至2356%。

璞泰来与中科院合作完成第二代,建成溧阳中试线

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璞泰来【8】主营负极材料及石墨化加工、隔膜及涂覆加工。

与中科院物理所合作量产硅基负极材料,硅碳试验车间2019 年投入使用,已完成第二代产品研发,产品已送样下游客户进行测试和认证。另外,在溧阳已建成硅负极材料中试线。

璞泰来拥有 CVD 包覆、硅氧合成、纳米硅研磨、喷雾造粒等核心设备,支持对氧化亚硅、纳米硅碳产品研究开发。

2020年营业收入52.81亿元,净利润6.68亿元;2021上半年收入39.23亿元,同比上升107.82%;净利润7.75亿元,同比上升293.93%;扣非净利润7.16亿元,同比上升308.4%。

石大胜华规划2万吨产能,产品包括普通型 SiOx-C负极及高首效型SiOx-C负极

石大胜华【9】是电解液溶剂及锂盐六氟磷酸锂供应商。

硅基负极材料产品包括普通型 SiOx-C负极以及高首效型SiOx-C负极,已送样下游客户测试。

2021年11月,石大胜华1000吨/年硅基负极材料生产设施已安装完毕并通过竣工验收,进入试生产阶段,12月子公司胜华新能源规划2万吨/年硅基负极产能,建设期24个月,预计2023年12月份建成投产。

石大胜华2021年预计净利润11.7亿元到 12.5亿元,,同比增加350.36%到381.15%,扣非净利润11.64亿元到12.44万元,同比增加360.42%到392.06%。

硅宝科技建成50吨中试生产线,在建设1万吨产线,30个月内投产

硅宝科技【10】主营有机硅新材料。2015年进入锂电池包市场,2016年与中国科学院共同开发硅基负极材料,2019年建成50 吨/年硅碳负极中试生产线,项目通过四川省经济和信息化厅成果鉴定,鉴定结论为国际先进水平。

2021年11月,建设1万吨/年锂电池用硅基负极材料产线,预计一期工程30个月内投产,二期工程于一期建成后12个月内投产。

硅宝科技2021年预告净利润2.52亿元至2.92亿元,同比增长25%至45%;扣非净利润2.34亿元至2.74亿元,同比增长26%至48%

翔丰华处于中试阶段,已具备产业化条件

翔丰华【11】是锂电负极材料供应商。硅碳负极材料产品处于中试阶段,已具备产业化条件。

翔丰华2021年收入11.18亿元,同比上升168.78%;净利润9983.94万元,同比上升119.65%;扣非净利润1.03亿元,同比上升206.95%。

想用好食品包装制氮机必须要掌握好这些基础知识
食品包装制氮机产品概述:
  传统食品的保鲜一般有添加抽真空,但两种方式都不能更好的延长食品新鲜期或对人体有害。我公司专门针对食品保鲜的要求,开发出食品制氮机,专门用于食品保鲜用。在食品包装前,往包装袋内充入高纯度、高洁净度的氮气,这样包装袋内几乎没有氧的存在,这样防止食品氧化,延长食品的保鲜保质期,而且是物理方法保鲜,不会对人体有任何伤害。该项技术已经在欧美广泛应用,国内一些食品也采用此法。食品制氮机的所有部件采用进口件,而且洁净度非常高,且根据用户的需要或食品的特殊要求加装杀菌釜和过滤器。

  食品包装制氮机在行业中具体应用:
  1、啤酒、葡萄酒、果酒、食用油、压罐、吹瓶、封盖前使用,可除去氧气防止无碳酸饮料和食用油的氧化、腐败和褪色。如果使用软木瓶塞的话,可防止瓶内木塞出现霉质现象。
  2、膨化、油炸食品:可防止含少量水分就使食品松软变味,且外形包装好看,运输不易挤碎。
  3、糕点、烘焙食品、蛋黄派:充氮后可延长保鲜时间,防止运输中变形挤碎。
  4、奶粉、豆奶粉:使用微量氮气即可防止或减少奶粉长时挤压存放造成的结块现象。
  5、谷类、坚果、水果、蔬菜:充入氮气可防止害虫类生物的危害,留微量氧气还可降低水果的呼吸速率,保鲜效果很明显。6、糖果、小食品:主要适合使用不透气袋子包装。

  食品包装制氮机的技术优势
  1、安装方便:设备结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少。
  2、碳分子筛:具有吸附容量大,抗压性能高,使用寿命长。正常操作使用寿命可达10年。
  3、故障安全系统:为用户配置故障系统报警及自动启动功能,确保系统运行安全。
  4、氧含量连续显示、超限自动报警系统:在线监控氮气纯度,确保所需氮气纯度稳定。
  5、系统独特的循环切换工艺:降低了阀门的磨损,延长了设备的使用寿命和降低了维护费用。
  6、比其它供氮方式更经济:PSA工艺是一种简便的制氮方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
  7、高品质元器件是运行稳定可靠的保证:气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置,运行可靠,切换速度快,使用寿命达百万次以上,故障率低,维修方便,维护费用低。
  8、先进的装填技术保证设备的使用寿命:采用先进的装填工艺,使分子筛分布均匀无死角,且不易粉化;吸附塔采用多级气流分布装置和平衡方式自动压紧装置。保证碳分子筛吸附性能和压紧状态,有效延长碳分子筛使用寿命。

IMCD缘禾化工优质供应科思创水性固化剂Bayhydur® ultra 304科思创水性固化剂
Bayhydur® ultra 304
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版本: 2020-04-10
替代版本日期: 2009-12-15 产品数据表
特性基 于 六 亚 甲 基 二 异 氰 酸 酯(HDI) 的 亲 水 改 性 脂 肪 族 聚 异 氰 酸 酯 ,
作 为 优 质 水 性 双 组 分 聚 氨 酯 体 系 的 硬 化 剂 组 分 及 作 为 改 善 水
性 涂 料 和 胶 粘 剂 性 能 的 添 加 剂 。
关 于 它 的 组 分 , 请 参 照 美 国 FDA 大 纲 “Title 21 CFR ” 中 的175.105
“ 胶 粘 剂 ” 部 分 。
规格
特性数值单位测试方法
NCO含量18.2 ± 0.5 DIN EN ISO 11 909
粘度,23℃ 4,000 ± 1,500 mPa·s DIN EN ISO 3219/A.3
Hazen色值≤ 60 DIN EN 1557
HDI单体含量< 0,15 % 按重量计DIN EN ISO 10 283
其它数据*
特性数值单位测试方法
当量约 230
密度约 1.16 g/cm3 DIN 53 217/3
闪点226 ℃ DIN EN 22 719
*此数据为一般性资料,不作为产品说明书的一部分。
Bayhydur® ultra 304
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版本: 2020-04-10
替代版本日期: 2009-12-15 产品数据表
特性/应用由 于Bayhydur®ultra 304 的 亲 水 特 性 , 故 容 易 在 水 性 介 质 中 乳 化 。
主 要 用 作 水 性 羟 基 多 元 醇 (Bayhydrol® ) 的 交 联 剂 , 还 可 用 作
大 多 数pH 值 为 中 性 的 水 性 聚 合 物 分 散 体 的 交 联 剂 , 包 括 聚 氨
酯 分 散 体 (Dispercoll® U ) 、 聚 醋 酸 乙 烯 酯 、 聚 丙 烯 酸 酯 和 合
成 橡 胶 分 散 体 。
Bayhydur®ultra 304 加 入 后 , 配 制 好 的 双 组 分 体 系 必 须 在 活 化 期 内
用 完 。 活 化 期 不 但 取 决 于 聚 合 物 含 量 , 也 受 其 它 组 分 如 树 脂 、
增 稠 剂 、 增 塑 剂 等 的 影 响 。 在 许 多 分 散 体 里 , 通 常 活 化 期 为 几
个 小 时 , 但 不 能 以 凝 胶 来 判 断 活 化 期 的 结 束 。
在 含 量 为40 - 60% 聚 合 物 分 散 体 中 , 推 荐 加 入3-10% 的Bayhydur®ultra
304 作 为 与 粘 合 剂 分 散 体 的 交 联 剂 。 为 了 在 粘 合 剂 分 散 体 中 乳
化Bayhydur®ultra 304 , 需 要 有 效 的 机 械 搅 拌 。 人 工 搅 拌 并 不 足 以
确 保 体 系 均 一 乳 化 , 尤 其 是 在 低 粘 度 的 粘 合 剂 分 散 体 中 。 不 充
分 的 分 散 会 导 致 粘 合 剂 中 的 粒 子 沉 积 。
Bayhydur®ultra 304 如 需 加 入 改 性 助 剂 , 助 剂 中 不 能 含 与 异 氰 酸 酯
反 应 的 基 团 , 也 不 可 以 含 有 能 与 异 氰 酸 酯 反 应 的 二 级 组 分 。
尤 其 值 得 注 意 的 是 , 任 何 加 入 的 助 剂 , 不 能 是 碱 性 的 或 者 含
有 对 异 氰 酸 酯 基 团 有 催 化 作 用 的 二 级 组 分 。 即 使 这 些 组 分 的 浓
度 很 低 , 也 会 造 成 粘 度 上 升 甚 至 凝 固 。
溶解性/稀释性Bayhydur® ultra 304 一 般 与 下 列 溶 剂 有 好 的 相 容 性 : 如 酯 类 、 醚
酯 类 、 二 甲 苯 和 溶 剂 石 脑 油100 。 但 必 须 测 试 所 配 溶 液 的 溶 解
性/ 相 容 性 。 只 能 使 用 聚 氨 酯 级 溶 剂( 水 含 量<0.05%) 。
Bayhydur® ultra 304
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替代版本日期: 2009-12-15 产品数据表
储存- 储 存 于 科 思 创 原 装 密 封 容 器 中 。
- 推 荐 储 存 温 度 :0-30 ℃ 。
- 避 免 强 烈 潮 气 、 热 和 外 来 物 质 。
一 般 信 息
亲 水 性 异 氰 酸 酯 对 湿 气 非 常 敏 感 , 与 水 生 成 二 氧 化 碳 和 不 溶
的 脲 。 必 须 时 刻 保 持 容 器 密 封 良 好 。 必 须 避 免 任 何 形 式 的 水
分 ( 湿 气 , 溶 剂 和 含 潮 气 物 ) 进 入 , 因 为 与 水 反 应 产 生 的 二
氧 化 碳 会 导 致 容 器 压 力 上 升 , 产 生 危 险 。 高 温 储 存 会 导 致 颜
色 和 粘 度 上 升 。 由 于 所 用 原 料 的 缘 故 , 产 品 可 能 会 因 冷 而 显
示 出 可 见 的 浑 浊 。 这 种 混 浊 发 生 在 约 5°C 时 , 加 热 至 室 温 后 可
逆 , 产 品 属 性 不 受 影 响 。
储存时间科 思 创 声 明 , 在 产 品 储 存 完 全 符 合 上 述 “ 储 存 ” 条 款 中 的 要 求
并 恰 当 处 理 的 情 况 下 , 该 产 品 在 运 输 单 证 上 说 明 的 运 输 之 日
起9 个 月 内 符 合 上 述 “ 规 格 或 特 性 数 值 ” 条 款 中 说 明 的 规 格 或 特
性 数 值 ( 根 据 情 况 适 用 ) 。
如 产 品 超 过 上 述9 个 月 的 期 限 并 不 意 味 其 不 再 符 合 规 格 或 特
性 数 值 中 的 设 定 值 。 但 是 , 科 思 创 建 议 对 自 运 输 日 起 超 过9 个
月 的 产 品 在 使 用 前 进 行 测 试 , 以 确 认 其 是 否 仍 符 合 规 格 或 特
性 数 值 中 的 设 定 值 。 科 思 创 对 自 运 输 日 起 超 过9 个 月 的 产 品 不
做 任 何 承 诺 , 也 不 对 其 不 符 合 规 格 或 特 性 数 值 中 的 设 定 值 承
担 任 何 责 任 和 义 务 。
Bayhydur® ultra 304
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版本: 2020-04-10
替代版本日期: 2009-12-15 产品数据表
安全危 害 鉴 定
等 级 分 类 (67/548/EEC,1999/45/EC )
皮 肤 接 触 可 能 导 致 过 敏 反 应 。 该 产 品 对 水 生 生 物 有 害 , 可 能
在 水 生 环 境 中 造 成 长 期 不 利 影 响 。 该 产 品 包 含 异 氰 酸 酯 。 参
见 生 产 商 提 供 的 资 料 。
该 产 品 主 要 作 为 固 化 剂 应 用 在 涂 料 和 胶 粘 剂 中 。 安 全 数 据 表
中 提 到 的 在 操 作 含 活 性 聚 异 氰 酸 酯 的 涂 料 或 胶 粘 剂 和 处 理 残
留HDI 单 体 时 , 需 要 适 当 的 防 护 处 理 措 施 。 这 些 产 品 可 能 因 此
只 能 用 于 工 业 或 贸 易 中 的 应 用 。 他 们 不 适 合 使 用 在 居 家 ( 自
己 动 手 做 ) 的 应 用 。
应 严 格 遵 守 产 品 安 全 数 据 表 。 它 包 括 标 签 、 运 输 和 储 存 等 有
关 信 息 ,
以 及 产 品 使 用 、 产 品 安 全 和 生 态 的 相 关 资 料 。
IMCD缘禾化工有限公司(原上海源禾化工有限公司),是Covestro(原拜耳材料科技), allnex,
Lamberti 等公司的一级代理商。主要经营的产品:科思创水性聚氨酯分散体、水性固化剂、水性羟基丙烯酸分散体、溶剂型树脂、溶剂型固化剂,湛新溶剂型树脂,及水性哑光树脂、手感助剂、绒毛粉、增稠剂、润湿剂等环保型原材料。产品应用领域:工业、建筑、木器、塑料、轨道交通、纺织、皮革、油墨,纸张及其他特种涂料等。。
电话:021-50312872

021-50311197

021-50311297


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