國泰華榮秦虎：六氟磷酸鋰替代品研發實現突破
近年來，受新能源汽車、儲能等市場需求提升的影響，電解液出貨量逐年提升。機構預計到2025年全球鋰電池電解液需求量將達到216.3萬噸，2030年將達到548.5萬噸，其中超85%的需求量將由中國企業來滿足。
供需方面，電解液行業的核心競爭力在于配方。目前配方來源主要有電解液企業獨立研發、與電池企業合作研發、由電池企業提供三種方式。其中，配方由電池企業和電解液企業共同研制的模式，通常研發成功后，雙方順理成章形成綁定關系，而具備領先的研發能力的電解液企業擁有更強的議價能力。伴隨鋰電池技術路線的創新，新型電解液的開發成為電池企業和電解液企業關注的重點。
近日，張家港市國泰華榮化工新材料有限公司科技知識產權部經理秦虎，在第七屆動力電池應用國際峰會(CBIS2022)上作題為《磷酸鐵鋰電池新型電解液的開發》的主題演講，向與會代表分享了國泰華榮在電解液新材料、新工藝等方面的研發情況和技術成果。
據秦虎介紹，針對市場上磷酸鐵鋰、三元和鈷酸鋰等鋰電池主流技術路線，國泰華榮均提供相應的電解液解決方案。他指出，“為了滿足新型電解液的需求，需要綜合考慮SEI、CEI、鋰枝晶、金屬離子的溶出、氧氣的釋放、體積的膨脹，以及內阻等方面問題，才能為客戶研發并提供一款比較適合的電解液產品?！?/p>
秦虎表示，國泰華榮對未來新能源產業的發展前景信心十足。就未來電解液創新技術將如何迅速商業化應用的問題，以磷酸鐵鋰電池電解液中的六氟磷酸鋰為例，秦虎認為：“六氟磷酸鋰主要起到提供鋰離子的作用。一直以來，六氟磷酸鋰是商用的最主要電解液鋰鹽，在未來一段時間內，也將占據主導地位。”
從新型電解液鋰鹽開發角度，秦虎表示，“現在開發中的鋰鹽比較多，如LiBF4、LiClO4、LiODFB 、LiTFSI 、LiFSI 、LiDFP、LiTDI，而哪一種能夠替代LiFP6，是業內聚焦的問題，國泰華榮也投入了大量的研發和實驗工作?！?/p>
從實驗結論來看，秦虎指出：
一是，LiFSI可以在電解質中發揮與LiPF6相同的作用，當磷酸鐵鋰電池電解液中鋰的摩爾濃度相同時，兩者表現出相同的性能。
二是，LiODFB用作電解質中的添加劑可以改善電池的循環性能。
三是，PES可以有限地提高一些電池性能。
作為全球三大鋰離子電池電解液供應商之一，在其前沿技術加持下，國泰華榮積極布局相關專利，進一步提高市場競爭力。
據秦虎介紹，國泰華榮專利布局主要集中在非水電解液領域(包括新型添加劑在不同電池體系中的應用)、電解液合成方法以及電解液測定方法及分析方法。
截至2022年11月31日，張家港市國泰華榮授權專利107件(發明99件，實用新型8件)，寧德國泰華榮授權專利12件(發明8件，實用新型4件)。
技術和產品方面，秦虎表示，國泰華榮不僅在高壓高溫電解液技術方面取得了突破，同時，還開發出富鋰錳正極、硅碳負極等鋰電池新技術適用的電解液工藝體系和產品，并使鋰電池的容量和壽命也得到提升。其鋰電池功能性電解液，已被廣泛應用于動力、儲能、3C數碼電池的生產制造。
產能方面，據秦虎介紹，經過20多年的發展，國泰華榮現有四大生產基地，總部在張家港，其他基地分別位于福建寧德福鼎、四川自貢(在建)和歐洲的波蘭。目前其鋰離子電池電解液年產能為11萬噸，中長期規劃到2025年，產能將超過100萬噸。
目前，國泰華榮鋰離子電池電解液已遠銷韓國、日本、美國、波蘭、德國等國家和地區，憑借領先的技術和卓越的品質，其已與行業多家龍頭企業形成了長期穩定的合作伙伴關系。
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