OCSiAl亮相CIBF 2024
據國際能源署(IEA)測算,2030年全球新能源汽車需求量將達4500萬輛,是2023年全球銷量的3倍多,是2023年中國產量的近5倍;2030年全球動力電池需求量將達3500GWh,是2023年全球出貨量的4倍多,是2023年中國產量的5倍多。
需求量增長的同時,行業競爭壓力也在加大,倒逼企業通過技術創新實現降本增效提質,各細分領域的技術升級戰如火如荼。其中,作為高端碳材料,近年來,碳納米管在鋰電領域逐漸展現巨大的應用潛能。
奧科希艾爾貿易(深圳)有限公司總經理支滄海
近日,奧科希艾爾貿易(深圳)有限公司(下文簡稱:深圳奧科希艾爾)總經理支滄海在與電池網交流時表示,碳納米管可視為卷起來的單層石墨烯管狀結構,具有高導電性、高導熱性、高強度和高柔性等特殊性能。碳納米管基本上分為兩類,單壁碳納米管(SWCNTs)和多壁碳納米管(MWCNTs)。
據支滄海介紹,盡管有明顯的共性,但由于結構上的差異,單壁碳納米管和多壁碳納米管的物理性質存在顯著差異。由于其獨特的性能,單壁碳納米管的性能優于多壁,在降低電阻、能量密度、附著力以及安全性等方面對鋰離子電池的性能具有明顯的提升作用。
一枝獨秀 創領單壁碳納米管市場
公開資料顯示,OCSiAl(奧科希艾爾)是全球專業單壁碳納米管制造商,擁有唯一能夠以工業規模合成單壁碳納米管的可擴展技術。
目前市場上多壁碳納米管技術已較為成熟,而單壁碳納米管雖然早在上個世紀90年代就被發現,但其真正工業化時間并不長。OCSiAl在2013年開始試產單壁碳納米管,2017年正式投產10噸單壁碳納米管,并于2019年正式投產50噸的單壁碳納米管合成設備。
在OCSiAl的帶動下,天奈科技、東恒新能源、碳尋新材料等國內企業也紛紛開啟單壁碳納米管相關布局,但目前據市場反饋,大部分的追趕者尚停留在寡壁少壁的研發階段,距離真正單壁碳納米管的制備量產,還需要時間。因此,在全球單壁碳納米管市場,OCSiAl依舊一枝獨秀。
在鋰電領域,能量密度的提升,循環壽命的改善,以及功率密度的增強,是產業鏈公司研發創新的主要發力方向,OCSiAl單壁碳納米管在活性材料顆粒之間創建了長而堅韌的導電網絡,改善了電池的關鍵特性,包括循環壽命、降低內阻等,同時提升倍率性能和活性材料顆粒之間的內聚力,使電池電極更耐用。
OCSiAl以TUBALL?品牌生產高純度單壁碳納米管,現已開發了TUBALL?配方技術,適用于各種應用。
OCSiAl生產的TUBALL? BATT是單壁碳納米管在液態載體中的超細分散體,專為高性能正負極材料設計,可以用于高硅含量負極材料、超厚涂磷酸鐵鋰正極材料、高鎳高倍率,快充石墨負極材料等。
支滄海舉例說,OCSiAl生產的TUBALL? BATT H2O(單壁碳納米管在水中的分散液)在負極應用具有高性價比,可大幅延長循環壽命 ,提升負極材料充電倍率和容量表現;TUBALL? BATT NMP(單壁碳納米管在NMP 中的分散液)在正極中使用成本優于其他碳管類導電劑,具有高性價比,可添加更多活性材料,助力更高能量密度,降低內阻,保證更高安全性,同時也有助于放電倍率的性能提升,正極材料顆粒間更好的鍵合強度,增加內聚性。
得益于良好的性能優勢,添加了OCSiAl單壁碳納米管的正負極材料,既可以應用于傳統鋰電池領域,也可以應用于下一代電池技術領域,如干電極涂層工藝和固態電池等。
作為市場導電劑的領導者,OCSiAl在固態電池領域也有出色的產品,世界主流固態電池的廠商皆為OCSiAl的合作伙伴。為配套固態電池和干電極電池,OCSiAl開發了單壁碳納米管預分散體,可分別應用于正負極材料領域,TUBALL?單壁碳納米管預分散體濃度分別為20%和30%,并具備以下特點:粉末形式,可用于常規漿料生產工藝;因采用高度兼容載體,提升負極配方靈活性,可應用于干電極;提高成本效益、提升物流效率、降低碳足跡;高性價比,可添加更多活性材料,正極材料顆粒間更好的鍵合強度,可增加內聚性,助力更高能量密度,同時降低內阻,保證更高安全性,也能助力超高倍率放電。
在華深耕 全球產能布局加速落地
除了上述性能的優化,以及成本的降低,產能的提升也是單壁碳納米管在電池領域加速市場滲透的關鍵。
OCSiAl總部位于盧森堡,在歐洲、美國、韓國、中國(中國香港、中國臺灣、上海、深圳)、加拿大、墨西哥、馬來西亞、中國臺灣、日本和印度設有分/子公司。
“目前OCSiAl的單壁碳納米管生產基地位于歐洲塞爾維亞, 2024年公司的規劃產能為120-180噸,在近幾年,產能將會成倍增長。盧森堡工廠規劃常能為700噸預計于2027年完全投產,該工廠的產能將會比塞爾維亞的工廠產能的數倍。”在產能建設方面,支滄海告訴電池網,“中國客戶直接使用的單壁碳納米管分散液TUBALL? BATT生產基地主要在中國,其產能可滿足1200GWh的鋰電池生產需求。
中國市場方面,據支滄海介紹,OCSiAl從2015年正式開始耕耘中國市場,于2017年設立深圳奧科希艾爾,2019年在上海建設了OCSiAl亞洲首個技術研發中心,2021年在上海完成分散液中試試驗室的建設。
2019年,OCSiAl兩家OEM合作伙伴分別在浙江湖州和遼寧沈陽建設TUBALL? BATT分散液大型生產線,并實現產能的穩步提升。
目前,OCSiAl正在擴從生產用于正極材料的TUBALL? BATT NMP單壁碳納米管分散液,并計劃在全球范圍內進一步擴大生產。
塞爾維亞基地建設方面,4月10日,OCSiAl宣布,該公司位于塞爾維亞的單壁碳納米管分散液生產設施建設進入最后階段,助力提升鋰離子電池性能。該工廠是OCSiAl自建的最大的單壁碳納米管分散液生產工廠,規劃產能為3000噸高固含單壁碳納米管漿料,足以滿足70GWh以上的鋰離子電池需求,目前部分產能已經被全球知名EV廠商及電芯制造商預定。
據悉,OCSiAl塞爾維亞新工廠計劃于2024年第三季度正式投產,同時該產線可工業化復制,后續將在歐洲、亞洲和美國等其他國家和地區進一步復制。
“OCSiAl致力于服務全球鋰離子電池生產商,提供高品質和高性能鋰離子電池用導電劑,共同為電動化的升級換代貢獻自身的力量。目前,國內外主流鋰電池生產商均已商業規模使用單壁碳納米管,且在部分特定應用領域,單壁碳納米管具有一定的不可替代性,如硅碳/氧負極。”支滄海總結道,“隨著單壁碳納米管產品的進一步升級,公司相信可以取代高添加量的落后導電劑,助力鋰離子電池提升能量密度、循環性能、倍率性能,安全性能等。”