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快充专家交流纪要
金融民工1990
长线持有
2022-06-11 11:48:31

Q: 决定快充能力的材料是?

A: 电池负极是决定快充极限的核心因素,负 极又分很多类,市占 率 90%+的是石墨负极,又分天然、人造的;另外是大家研究比较多,即将用的是石墨匹配硅氧负极硅含量在10%; 另外可以把硅含量提到20-40%能最密度高但寿命短;固态电池是匹配的金属锤负极,有望慢慢走向商业化。四类负极的快充能力边界在哪呢?掺硅的快充能力好,但需要碳纳米管来束缚硅的膨胀。含硅 20%以上的负极寿命跟不上,做决充的价值星还不大。

Q: 所以核心能力是硅负极和碳纳米管对吗?

A: 解决掺硅负极的方法有很多种,比如导电剂从炭黑变碳纳米管;也有新型的凝结剂,既 有导电也有粘结性质, PEA , 能解决掺硅负极的稳定性问题。


Q: 导电浆料、碳纳米管、PEA 是要—起用吗还是?

A: 我现在建议是要同时使用的,只 用 PEA 的导电 性能不够, 它主要是粘结;碳纳米管这样的高导电材料还是需要的。PEA 还是相对基础阶段,不具备上车或上手机的能力。


Q: 硅负极如果是掺杂比例 10%以内,具 体是什么10%以内?

A: 是质噩比, 假设100g , 之前是95g 石墨, 2g 碳管, 3g PV DF。现在

90g 石墨, Sg 氧化硅,其 他不 变。这个比例是不含集流体的。


Q: 未来掺杂比例展望?

A: 第一是安全、第二是能量密度、第三是能不能决充、第四是使用寿命。现在为什么不愿意提高硅的比例呢,类似和魔鬼做交易,能量密度能提上来,但体积膨胀不可控,会让寿命衰减、安全性不可控,如果想同时荣顾,从目前水平看需要一些原理性的突破,目前还没看到基础研究在原理上的突破。科研界还很保守,没见过 30%以上的 ,是 基于安全考虑。

Q:所以掺 5%左右是个合理假设对吗?

A对。—个材料从实验室研发到中试到产业化,周期 5-7 年,是很难缩短的,2016-1 7 年时候这个掺 5%的技术就比较成熟了。如果要提到1 5-20%, 目前会有些实验室在做这些东西,但推出可能要 5-7 年后,不是不可能,但目前理论上还没实现突破。

Q: 碳纳米管单臂的产业趋势是明确的吗? A: 单臂碳管的导电性好,变成多臂的导电性会呈现数量级的下降。想做高端电池,减少电阻电导,就要用单臂的。如果一开始不打算做快充就没关系。

Q: 天奈不叫单臂叫寡臂,是单臂多臂结合的,而俄罗斯是纯单臂,而能满足单臂的性能吗?

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A: 手机电池可以10-15 分钟充满 ,新能 源 车很难做到,新能 源车要 求没

那么高,现在多臂混合单臂是能满足现在市场需求的。现在国家也是快充换电两条腿走路,可能还要再看。而几年后如果新能源车占市场一半,那时候快充就很迫切,那时候单臂管的量就会快速上来。


Q: 做纯的单臂管的技术壁垒在哪?

A: 具体我不太清楚是我的老师做的,具体涉及核心机密的我不太清楚。


Q: 快充对电解液要锤fsi , 对正极需要高镖吗?

A: LiFSI 的 好处是加速锤离子从正极出来, 如果原来需要 100kJ 的能 量,现在可能只需要 80, 如果正极的能量定义成A , 电解液的导率也是个比较关键的因素,它比六氪磷酸锤解离更容易,这是它作为新型锤盐很重要的点 它 2 个 F, 形成的锤膜比较薄;现在我整个的理解是,想方设法做能量匹配, LiFSI 是 相对适合的,需 要 别的材料配合,比 如二氮磷酸捚。

Q: 所以 LiFSI 对正极是有帮助的, 那正极对快充的 状况?

A: 正极影响不大,现在负极的极限低于正极。比如磷酸铁锤对钦酸锤, 10( 、20( 都没问题, 10-1 5 分钟充满电都没问题, 所以磷酸铁锤这个材料不是快充的影响因素。

另外大家关心如果超高镖是否还能快充,镶和锤可能在循环多了后混在一起,可能成为影响因素,影响电池寿命。


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Q: 磷酸铁锤本来就能快充, 所以加不加LiFSI 意义不大, 所以大家就看负极对吗?

A: 对,六氮磷酸锤就够用了。


Q: 市面上的快充做到什么程度了?不同企业的能力差距大吗?

A: 很多企业和我们合作,都是比较主流的电池企业,电芯层面的充电速度和系统层面是两个清况。第一类比如你车或手机,想做高功率还是高能量密度?有的是宣称可以跑 800km 的,就是多加几 块电池,电 池 本身没

,他 们就适合做快充,可以 做到 4C 以 上 ,电 池使用过程不 可能 像实 验 室测 算的 那样 ,实验室 100 分实际可能就 60 分;增加电 池数 量的 ,是能 快充的。

另外确实提升了能量密度,比如电极片做厚了,充电速度就下降了,需要做电解液添加剂、小圆柱到大圆柱,单极 耳到多 ,就只 做到 1.5- 2( ,再提就非常危险。

各家差 距方面,磷酸 铁锤专利过期了,国内 大是 德方纳 ,市占  40%,电池方面宁德时代、byd 实力相当。国企在电池材料方面盈利能力不及预期。

为什么有这些差距,因为私企应该比较激进—些。

Q: 我是问各电池企业做快充,大家买一样的材料,做决充各电池企业有差异吗?

A: 电池浆料制备过程分十几道程序,三星有一干多个相关专利,浆料是最核心的一点。

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电池结构也有差异,有的是长条有的方的有的圆的也会影响充放电性能。第三点的差异在于集流体、隔膜、粘结剂这些非活性物质,这些也有些影

响,这就导致买同样的东西大家差异非常大。

Q: 哪家电池厂快充做得好?

A: 确实宁德是领先一步的,他们能关注到很多技术细节; BYD 也在第一梯队;其他有报道,但经过长期检验的不多。


Q: 宁德时代或BYD 和我们合作过程中哪些东西是其他家做不到的?

A: 浆料,是可以通过设备或保密专利,做出梯度分布的浆料,能有助千

电池快充


Q: 另—个公司叫欣旺达,做 HEV 电 池的,他 们做决充会有经验帮助 吗?

A: 这个欣旺达是南开陈军老师合作比较多,我们没相关经验不好说。


Q: 快充技术的进展,哪些整车厂快充做的比较好?

A: 电芯可以做到4C, 但用的时候应该不会长时间用4C, 但是具备这个能力的。

现在宝马奔驰作为传统车企还是在观望市场调研;反而国内几个造车新势力,他们快充现在看是比较领先的,

他们虽然自己不做电池,但会投资金做研发,和高校及其他企业合作。

Q: 广汽上汽等国内其他车企呢?

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A: 像广汽上汽我也只新闻里看的,有些布局,核心问题是,越是传统企业,高层决策者年龄越大,就越偏保守。

Q: 各负极厂的快充产品的性能比较?

A: 三大企业:杉杉股份、贝特瑞、湖南星城。我理解核心技术 2 块吧,人造石墨的制备工艺到出成品,几家差异比较大,具体出货量没看过。

Q: 快充龙头是杉杉吗?

A: 快充石墨粉要做保护,就是快离子环,包碳材料,厚度要纳米级,要看包的成本和原材料。 Q: 硅负极是负极企业买回去掺还是电池企业买回去掺?

A: 两种模式都有,可以直接买硅碳粉,另外有企业单独买氧化硅和石墨自己混合;还是直接买硅碳粉复合好的比较多。 Q: 硅碳粉做的比较好的是杉杉吗?

A: 是的。


Q: 产业链是—起做的还是各做各的?

A: 现在的电池就是20 年前半导体行业, 现在宁德时代就是全产业链做,但未来要做好每—项还是要小精尖的,后面随着电池技术壁垒越来越高,需要的技术越来越深入,需要更多小型的不可替代的企业,比如天奈,其他做粘结剂的,补锤的。

Q: 但电池是有配方的?

A: 磷酸铁锤粉本身可以快充。

Q: 如果全都小精尖了,电池企业的壁垒就变低了?

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A: 我是做研究的,这个我不太好说,但趋势是往这个方向走。

Q: 天奈、道氏技术等技术门槛?

A: 碳纳米管的技术已经比较成熟了,不管国内外都能生产出单壁碳管,最难的是分散,需要的不只是个超声设备。粉体技术已经成熟了,浆料还有技术。


Q: BYD 买 浆料,是 有客户粘性吗, 还是能轻松换的? A: 企业换供应商周期是长的, 很多企业排队让 byd 试, 但从试用到上车验证,周 期要 2-3 年。信任关系是在的,另外 没有新的东西足以颠覆,但如果足够好会毫不犹豫换,有个隔

热材料 14 个月就做进去了,需 要评估这是不是必须替代的。


Q: 硅宝科技做建筑胶, 2024 要做 1 万吨硅碳负极???

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A: 需要看有没有专利保护,要看研发是否有长期—线研究的。如果没有专利、没有—线团队,可能就是纯为了宣传的。


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