近兩年新能源汽車產業與動力鋰電池的繁榮,直接刺激了上游原材料市場爆發式增長。負極材料作為鋰電池四大關鍵材料之一,對于提高電池的能量密度、循環性能與安全性等方面均至關重要。
目前,我國的負極材料產業經過多年發展已經趨于成熟,并且掌握了核心技術。從專利數量來看,排名第一的負極材料企業專利數量高達165款,而深圳市斯諾實業發展股份有限公司已經躋身于專利數量排名第四名。
深圳斯諾實驗室
深圳斯諾實驗室
據了解,目前市場上應用最廣泛的負極材料主要有人造石墨與天然石墨,其中人造石墨以其可靠性和安全性已經發展成負極材料市場的主流。
深圳斯諾是國內最早研發、生產和銷售高端人造石墨負極材料的企業之一,公司的重點產品人造石墨已經在我國鋰電池市場得以廣泛應用。同時,該公司還將緊密切合產業技術發展趨勢,開發基于人造石墨的高比容量、綜合性能更加優異的新型硅碳負極材料。
核心專利技術成就品質
兩種普及的負極材料比較而言,天然石墨克容量較高、工藝簡單、價格便宜,但吸液及循環性能則相對較差;而人造石墨雖然工藝復雜些,但循環性能及安全性能更加優異,同時人造石墨的原材料來源廣泛,與電解液兼容性好、工作溫度范圍寬廣、適用于多種結構類型的鋰離子電池。
因此業界普遍認為,未來3-5年間,人造石墨仍然是負極材料市場的主流產品之一。
深圳斯諾十多年扎根人造石墨負極材料領域,具備極強的設計開發能力,目前形成了多項具有競爭力的核心技術,并榮獲了多項國家和省級高新技術項目認證。
例如公司設計開發的鋰離子電池改性人造石墨負極材料MAG系列,被科技部認定為國家重點新產品;高倍率鋰離子動力電池負極材料的產業化,被列為國家火炬計劃產業化示范項目;高倍率鋰離子動力電池負極材料被認定為廣東省高新技術產品。
在專利技術方面,深圳斯諾在國內首創了“機械粉碎和整形分級技術與設備以及包覆改性技術”的獨特生產工藝,并獲得發明專利。通過這項工藝產出的產品具有振實密度高、比表面積低、容量高、超長循環性能等特點,其產品性能領先行業水平。
在人造石墨包覆技術方面,該公司開發出了碳纖維可紡瀝青包覆工藝技術。生產出表面包覆完整的具有核殼結構的改性人造石墨負極材料,這種產品的比表面積低,循環性能與可加工性遠遠高于國內同類產品。
憑借一系列核心專利技術,深圳斯諾的負極材料產品在比容量、循環性能等等核心技術指標上均處于行業領先水平,其高品質高性能的產品也得到了廣大客戶的一致認可。
重點發展更高性能新型復合材料
全球新能源汽車發展到現階段,里程焦慮和安全性仍然是電動汽車最大的發展障礙,大力提高動力電池能量密度和安全性成為了業界發展共同的目標。
十三五規劃中,國家對我國動力電池能量密度提升提出了較高要求,這一目標不光涉及到正極材料,負極材料的比容量提升也至關重要。
有數據顯示,石墨的理論比容量是372 mAh/g,而硅負極的理論能量密度超其10倍,高達4200mAh/g,通過在石墨材料加入硅來提升電池能量密度成為業界公認的方向之一。
目前,比容量更高、綜合性能更加優異的新型硅碳負極材料也成為我國負極材料產業未來的主要技術趨勢。
據了解,深圳斯諾公司也正在大力研發以人造石墨為基礎的新型高性能復合材料,以適應新能源汽車鋰電池日益提高的技術要求,如克比容量高達500~1500mAh/g的硅碳負極材料,適用于-20~-40°C低溫和10~50C大倍率充放電的負極材料等等。
隨著新能源汽車技術的發展和普及,未來動力鋰電池在一致性、循環性能和安全性能上進一步提升,同時電池必須具備快充性能,適應高溫與低溫環境下的工作環境。
深圳斯諾將開發基于人造石墨的低溫快充型和高倍率長循環型“軟碳-硬碳”、“石墨烯-碳”復合材料、鈦酸鋰材料,以及具有成本優勢的“硬碳-石墨“、“軟碳-石墨”復合材料等。力爭到2018年實現上述新型高性能復合材料逐步產業化,并根據市場需求變化有步驟地升級替換常規人造石墨負極材料,形成高、中、低檔布局合理的產品線。
據了解,目前斯諾已加大研發投入,建立了材料檢測實驗室、電池制作實驗室、碳材料改性實驗室。并與上海交通大學、武漢科技大學等多家高校科研單位形成緊密協作,建立產學研合作模式,必將在未來技術角逐中搶占制高點。
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