据中国科学报消息,中国科学技术大学俞书宏院士团队与姚宏斌、倪勇教授团队合作,致力于解决锂离子电池高能量密度与快充能之间的矛盾,提出并制备出一种新型双梯度石墨负极材料,实现锂离子电池在6分钟内充电60%。
电动汽车充电时间远长于传统燃油汽车的加油时间,主因锂离子电池中石墨负极较差的倍率性能,限制了电动汽车的快速充电能力。为提高石墨负极的倍率性能,传统的策略通常是将石墨电极做到多孔或变薄。但这一些方法往往就会牺牲所制备电池的单位体积内的包含的能量,俞书宏团队从设计电极结构入手,在保证单位体积内的包含的能量的情况下提升锂离子电池的快充性能。
研究团队开发一种低粘度无聚合物粘结剂浆料自组装技术,混合铜包覆的石墨负极颗粒以及铜纳米线于乙醇溶液中制成浆料,利用不一样尺寸颗粒石墨在浆料中沉降速度差异性,成功构建出模拟计算优化的双梯度结构得到电极。基于这种新型双梯度石墨负极材料制备出的锂离子电池分别在5.6分钟和11.4分钟从零充电到60%和80%,同时保持高能量密度。
浙商证券觉得,受益于下游锂电池需求带动,预计2024年全球锂电负极材料需求量将达159万吨,较2021年3年CAGR为46%。2021年负极材料全球产量88.27万吨,中国产量为81.59万吨,占比达到92%。考虑到负极材料生产能耗高和技术密集的特点,海外扩产节奏显著慢于国内,预计未来国内企业市占率会继续攀升。得益于资金和技术等方面的壁垒,负极材料市场集中度较高,行业竞争格局较好。
华西证券称,负极材料产能快速扩张,2021年我国锂电负极材料产量约81.59万吨,同比增长76%。主要受益于新能源汽车渗透率不断的提高,对负极材料需求慢慢地加大。根据其测算,2025年全球(动力+消费+储能)负极材料的需求将由2021年的59万吨提升至302万吨,预计至2025年我国负极材料产能有望达到250万吨,2021-2025年期间产能扩张复合增速约为26%。
百川股份(002455.SZ):公司目前已投产量产年产5000吨石墨负极材料(1万吨石墨化)项目。
杉杉股份(600884.SH):是国内第一家从事锂离子电池人造石墨负极材料研发、生产的企业,截止2021年底,公司负极材料成品产能12万吨,石墨化产能4.2万吨。
中科电气(300035.SZ):旗下湖南中科星城石墨有限公司年产5万吨锂电池负极材料生产基地项目已完成厂房的建设,现处于设施安装和调试阶段。
龙佰集团(002601.SZ):全资子公司中炭新材料投资建设的年产10万吨锂离子电池用人造石墨负极材料项目一期(年产2.5万吨)生产线已建成,目前进入试产阶段。
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