碳酸酯锂电材料“跌跌”不休——行业需要规范引导健康发展

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  3月29日,2023(第十九届)中国碳酸酯产业链创新发展年会暨锂电新材料产业高峰论坛在武汉召开。本次论坛以“创新引领,生态赋能”为主题,聚焦产业发展新方向。与会专家、学者围绕碳酸酯锂电新材料行业如何实现健康发展进行热烈讨论,并指出,终端市场需求不及预期,碳酸酯锂电新材料市场整体处于供大于求的处境,企业要进一步优化生产成本,以提高竞争优势。

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  《中国化工报》社有限公司副总经理王勇指出,2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,也是我国碳酸酯锂电新材料行业发展的关键时期。当前,随着新能源汽车的快速发展,众多资本和大型企业纷纷进驻碳酸酯锂电新材料行业,市场竞争形势日益严峻,产业的健康发展面临着前所未有的挑战。因此,相关企业要把加强科技创新作为最紧迫的任务,全力打造碳酸酯锂电新材料发展新高地。

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  胜华新材料集团股份有限公司营销中心副总经理高建宏对第十九届碳酸酯产业链创新发展年会暨锂电新材料产业高峰论坛的成功举办表示祝贺,并表示胜华新材将为客户提供更优解决方案,持续不断创造价值。并愿以开放的姿态开展合作,携手并肩,加强联系,共同促进行业的持续健康发展。

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  对于国内电解液的产业布局,伊维经济研究院院长吴辉指出,电解液龙头企业不同产品的分配情况较均衡,并通过持续扩产等方式稳站第一梯队。相比之下,电解液行业第二梯队企业之间的竞争更为激烈。

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  “电解液龙头企业已在国内乃至全球市场形成寡头竞争,而电解液上游原材料及跨界入局者的加剧,可能还会形成电解液锂盐化、锂盐电解液化的发展形势。因此,成本优势将成为关乎企业发展的关键问题。”湖南法恩莱特新能源科技有限公司副总经理张利娟说。

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  胜华新材料集团股份有限公司高级市场分析师成凯凯建议,即将入局碳酸酯锂电新材料行业的企业要着重考虑是否具有成本、工艺优势以及资金实力、下游渠道等。

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  北京华清正兴真锂研究首席分析师聂昕提到,2020年后,越来越多的地方政府要求新增风光发电设施必须配套10%~20%的储能系统,储能市场将开启大发展模式,这将为碳酸酯锂电新材料企业发展带来新机遇。

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  中信证券股份有限公司能源化工研究员刘畅博士认为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)或将成锂电材料的新市场风口。目前,市场份额占比最多的锂盐是六氟磷酸锂(LiPF₆),该锂盐构成的电解液对水分和温度变化较为敏感,存在一定的安全风险,且在0℃环境中离子导电率仅为常温下的50%,这导致锂电池在低温环境中电池效率严重不足。在此情形下,锂盐市场把眼光投向了新型锂盐——LiFSI。LiFSI性能优异,不仅能在电池中形成更薄、更均匀的固体电解质界面膜,还能够有效减小枝晶对电池结构的破坏从而提升稳定性,以满足未来电解液发展的需求。预计到2025年,LiFSI的需求量将达到10.3万吨/年,市场渗透率将达30%,市场空间有望达到300亿元。

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  会上,就碳酸酯锂电材料的创新工艺,中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室主任郭国聪研究员详细介绍了CO酯化制碳酸二甲酯无氯催化剂技术开发与应用。目前,已完成全流程工艺3500小时中试和10万吨生产工艺包开发(与中石化广州工程公司合作),形成了成套生产技术。新工艺在安全生产(本质安全)、环境保护(清洁生产)、节能减排(低排放、低能耗)、经济效益(投资低、效益高)等方面具有先进性,避免了液相羰基化法存在的爆炸风险和气相羰基化法含氯催化剂的补氯化氢及设备腐蚀等问题,是具有竞争力的气相法新技术。

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  河北工业大学天津市昊永化工工程有限公司吕建华教授介绍了碳酸酯绿色合成新技术,以反应精馏技术为核心,通过反应精馏塔提高目标产品转化率,同时以新型固体催化剂(已工业化使用)替代传统的甲醇钠催化剂,实现了绿色、低能耗生产电子级碳酸酯,具有工艺技术先进、不产生碳酸钠废渣、能耗低、产品质量稳定等优点。

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  中国五环工程有限公司高级工艺经理曹鹏分享了中国五环工程有限公司与湖北一碳化工、天津大学合作开发的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯2.0技术,实现了从小试、中试、工程放大到工业化装置的全程自主创新和精益求精。该技术具有工艺流程短、消耗投资省、综合技术经济指标先进等优势。目前已在内蒙古旭峰合源化工有限公司年产10万吨碳酸二甲酯装置实施,预计今年6月建成投产。

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  针对碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯工艺过程,天津科技大学盖晓龙教授提出了基于反应精馏与反应隔壁精馏进行过程强化手段,对全流程过程工艺参数优化与过程控制进行了系列关键技术问题研究,对目标产品收率进行了工艺调节优化,在此基础上结合非均相催化、热泵精馏、萃取精馏、精馏过程热集成等有效手段,实现了碳酸酯工艺过程的节能降耗,开发形成了酯交换法进行碳酸酯生产的成套工艺技术。并对高纯碳酸酯溶剂的未来市场需求进行了展望。

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  对于激烈的市场竞争,唐山好誉科技开发有限公司副总工程师王海波表示,发展电解液溶剂一体化装置具有突出的能耗、物耗及成本优势。具体说来,一体化装置由碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯装置、碳酸二甲酯装置、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯装置、回收装置四部分组成,不仅能进一步延伸企业的产业链,更好地满足市场对不同产品的需求,还能进一步加强物料的循环利用。

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  中国科学院成都有机化学有限公司王公应教授就碳酸酯不同工艺优缺点做了总结性发言。他认为,目前国内外已工业化甲醇氧化法、酯交换法等制备DMC的技术各有优缺点,企业要根据自身的原料、产业链等比较优势选择路线;特别强调甲醇液相氧化羰化法制备DMC技术在国际上已产业化40多年,随着技术的进步该法以煤炭为基础原料将成为DMC的主流生产技术;重点介绍了以DMC为主要原料制备可生物降解聚碳酸酯、生物基聚碳酸酯及光学级聚碳酸酯等新材料的研究进展。

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  苏州双湖化工技术有限公司总经理孙育成提出开发其高端下游应用,对打开增量市场意义重大。他介绍说,聚碳酸酯二元醇(PCDL是碳酸酯发展的新基石。通过采用先进的非光气酯交换新工艺,可实现生产过程无“三废”。目前,国内尚没有规模化生产,每年进口量约1.8万~2.5万吨。国外PCDL生产公司关键核心技术对我国实行了封锁。因此,PCDL在国内的应用范围受到了一定的限制,进而严重影响到我国高性能及环保型水性聚氨酯新材料的发展。

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  以“数字化赋能锂电决胜新能源时代”为主题,施耐德电气工业自动化事业部新行业发展经理刘俊杰重点介绍了锂电行业数字化绿色智能工厂解决方案,从“人、机、料、法、环、测”六方面分析了锂电行业发展面临的挑战;提出了“一个平台(工程数据和运营数据中台)、四条主线(全生命周期资产管理、全流程工艺控制及优化、全业务场景融合应用和全生产过程安环应急管控)和一个中心(UOC一体化运营中心)”的智能工厂建设思路,并给出了规划和建议。通过施耐德电气能源加自动化、终端到云、设计建造到运营维护、分散式管理到集成化管理和源随荷动到源网荷储一体化五维融合助力锂电行业安、稳、长、满、优、绿的运营。

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  此外,企业如何节能降耗优化生产成本,BEOT波特(石家庄)无机膜分离设备有限公司总经理张志超认为,传统的DMC生产工艺具有污染大、设备要求高、有酸性副产物等缺点,而尿素两步法工艺通过1,2-丙二醇和尿素反应合成碳酸丙烯酯和氨气,碳酸丙烯酯再与甲醇酯交换反应生成碳酸二甲酯和1,2-丙二醇。同时,1,2-丙二醇再重新回收套用参与反应,氨气可以返回尿素车间,是更节能环保的工艺。

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  浙江汇甬新材料有限公司总经理张立峰介绍说,用微波法制备的高品质分子筛膜可以低成本地实现乙醇原料、碳酸酯类产品的深度脱水和高效分离,节能增收效益显著。

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  围绕锂电产业集聚区的发展优势、大化工企业入局锂电材料带来的冲击、碳酸酯羰基化合成新技术能否提高企业竞争优势以及市场何时迎来新契机,与会企业与专家进行了深入地交流与沟通。

  本次会议由《中国化工报》社有限公司主办,胜华新材料集团股份有限公司联合主办,BEOT波特(石家庄)无机膜分离设备有限公司协办。

会场风采

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  图:苏建泽/摄

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