作为国内最大的NMP生产商,山东信敏惠化工集团有限公司以山东庆云长信化学科技有限公司为根基,正在全新布局NMP产业。

山东信敏惠化工集团有限公司

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中国电池杂志-中国电池网11月30日讯(陈语 张倩 湖南长沙报道)2016年以来,虽然有严查骗补、补贴政策调整、电池目录变动等不确定因素的影响,但新能源汽车发展大势不变,锂电池产业投资热度不减。锂电池产业高烧之下,在材料领域,除了正极材料、负极材料、电解液、隔膜等四大锂电池关键材料,铝塑膜、铜箔、碳纳米管导电剂、粘结剂、电解液溶剂等基础性细分材料领域也成为投资热点。

N-甲基吡咯烷酮(NMP)产品广泛用于锂电、医药、颜料、清洗剂、绝缘材料等行业,目前主要生产市场集中于制造锂离子电池、电动汽车动力电池及对位芳纶等领域。NMP是锂电生产过程中不可或缺的有机溶剂,正极材料方面普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)为电极活性物质黏结剂,NMP则为PVDF以及混浆的溶剂,其充足稳定的供应保障是中国锂电行业能够得以持续快速发展的重要条件之一。

产业发展缩影:NMP低端产能过剩 高端供不应求

作为国内最大的NMP生产商,山东信敏惠化工集团有限公司(以下简称:信敏惠集团)以山东庆云长信化学科技有限公司(以下简称:长信化学)为根基,正在全新布局NMP产业。

信敏惠集团执行副总裁闫丽丽

信敏惠集团执行副总裁闫丽丽

在前不久举办的第4届中国(湖南·宁乡)锂电新能源产业国际高峰论坛上,信敏惠集团执行副总裁闫丽丽在接受中国电池网(微号:mybattery)采访时表示,早在2009年,信敏惠集团就开始做NMP/GBL,当时这两个产品的市场容量很小,还属于精细化工产品。得益于下游产品特别是锂电行业的发展,信敏惠集团在这一产品领域不断的进行技术研发和产能建设。

长信化学是专业化生产N-甲基吡咯烷酮(NMP)、α-吡咯烷酮(α-P)、γ-丁内酯(GBL)等系列产品的化工实体企业。经过7年多的发展,长信化学现已成为全国最大的NMP/GBL制造商,连续多年的产销量在国内遥遥领先,NMP的年产能已经达到7万吨,GBL的年产能达到11万吨。客户遍布全球各地,主要新能源客户有ATL、BYD、LG、SAFT等等。

目前,信敏惠集团在山东庆云8万吨/年NMP项目及安徽蚌埠20万吨级NMP/年的项目已经启动。新的产能预计将在2016年下半年开始陆续释放,规模优势将愈加突出。

有分析人士指出,如果我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆,按30%纯电动汽车(平均每辆汽车锂电池材料制造过程用NMP约0.6吨)算,NMP年需求量约为36万吨。仅从此领域看,我国2020年NMP缺口就达16万吨,总缺口或超20万吨。

“随着锂电行业的发展,NMP的用量也将会呈现出快速增长的态势,如果考虑电池更换的因素,NMP的用量可能比36万吨还要多。”闫丽丽坦言,“但有几个方面需要注意:一是电池行业的NMP是必须要回收循环使用的。这是成本的要求,也是安全环保的强制性要求。从循环使用的角度来看,NMP的真实消耗量将低于5万吨。这一消耗量对BDO行业的拉动极为有限。二是国内现有产能和正在建设中和规划中产能早已远超市场增长预期,供过于求的局面将一直持续下去。并且,由于NMP投资门槛较低,新进入者将使行业竞争愈演愈烈,价格战不可避免,产品的利润率将会持续走低。三是从锂电行业的发展来看,高端锂电对NMP的质量要求将越来越高。锂电的生产企业也将逐步分化演变为面向不同质量等级、不同市场领域的具有各自细分市场定位的企业,锂电行业对NMP的需求将存在不同的质量等级。总体来看,NMP行业的发展前景正是中国锂电业发展的一个缩影,产能过剩、低层次价格竞争将会较长期存在,质量提升和转型升级面临迫切的压力,同时又孕育着无限的希望。”

企业生存之道:提升质量规模服务 多元化布局电池辅助材料

闫丽丽表示,信敏惠集团将会继续探索产能过剩条件下现代企业的持续、健康、快速发展的道路。

在产品质量的升级方面,信敏惠集团通过连续生产工艺的在线监测和自动化控制,使NMP的纯度、水份、PH值、金属离子、酸根离子等质量指标在达到国际领先水平,同时在高质量前提下兼顾高稳定性。信敏惠集团始终坚持把NMP的市场定位在对产品质量有严格要求的高端客户和新兴的应用领域。

中国粘结剂市场一直被国外厂家所垄断,锂电池厂家普遍采用溶剂型的PVDF粘结剂。该类粘结剂需要加入NMP溶剂配合使用。NMP是吸湿性很强的有机溶剂,将NMP置于敞开的空气中其水含量会迅速的上升。因此,降低其水含量是生产过程中较为复杂的技术难点。传统的生产工艺是间歇精馏,就导致产品的水含量有高有低,且极不均衡。信敏惠集团是国内最先研发成功连续精馏工艺的生产厂家,这使得所有的产品的水含量都稳定的控制在100ppm以内,有特殊要求的还可以控制在50ppm以内。

NMP溶剂含有一些对人体健康有害的不良物质,使用时需要投入成本进行回收。为此,一些企业已经开始研发水性粘结剂。

“水性粘结剂的好处非常明显,但是即便研发成功其使用成本并没有优势。因为电池的生产过程中还需要将NMP或者水蒸发出来,由于水的汽化潜热远远高于NMP,所以水性粘结剂的能耗将要高得多。”闫丽丽表示,“同时,因为水的沸点远低于NMP,水性粘结剂烘干温度低、速度慢也将使电池的产能大打折扣。而NMP的单次使用成本虽然高,但NMP可以多次循环使用,单次损耗并不高。因此,从成本分析上看,水性粘结剂的应用前景并不看好。不过,技术进步是必然的趋势,新技术、新材料的发展日新月异,信敏惠集团也会高度关注行业发展动态,将投入研发力量破解分散剂的难题,为提高电池行业的职业健康状况而努力。”

除了技术的提升,在规模上,信敏惠集团上游配套11万吨GBL,下游配套CNT、糠醇、环己胺、二环己胺等,已经形成相对完整的产品链条。为强化规模优势,公司将借力上游资源优势,把握下游发展动态,发挥企业自身专业化生产和规模化经营相融合实现的低成本优势,全面实现并保持规模、质量、效益行业内遥遥领先,打造最具影响力和美誉度的中国NMP品牌。

此外,信敏惠集团还将不断提升服务能力,将组建供应链管理公司,全面优化供应链各个环节的过程控制,降低流通环节成本,全面提升为国内外客户提供产品和服务的能力。

在闫丽丽看来,NMP的回收将会是电池行业应用的主流,其回收的难点是产品的质量问题。NMP作为有机溶剂跟所有的有机化学品一样都有一定的毒性,但是其毒性测试的结果显示它的毒性在同类别溶剂中明显偏低,也不属于危险化学品。并且,NMP在电池行业的应用和回收是在全封闭的密闭环境中实现的,完全可以避免与人体的直接接触。所以,其危害性是可控的。在NMP的回收方面,信敏惠集团已经进行了长期的实验研究。现在的研发成果足以保证回收加工的NMP质量全面达到新品的标准,更好地为客户服务。

伴随着长信化学NMP产品在新能源市场的影响力,信敏惠集团聚焦新能源领域,向化工新材料方向发展:庆云信远化学科技有限公司是为回收利用长信化学GBL生产过程中副产的氢气而组建的实体企业,主营糠醇和环己胺等系列产品;山东诚合新材料有限公司是长信化学NMP产品的下游深加工企业,主要生产碳纳米管导电浆料,年产10000吨,现已获得广泛客户的认可与支持。

“单壁碳纳米管与多壁碳纳米管相比具有管径小且大小均一稳定等优势,是碳纳米管在电池领域应用的发展趋势。我们对这一领域一直保持高度的关注,研发工作已经进展到生产工艺参数的优化阶段。”闫丽丽认为,“从碳纳米管的生产工艺来看,单璧和多壁碳的工艺差别仅限于催化剂的选型不同,我们现有生产设备完全可以满足生产单壁碳纳米管的要求。但是由于研发周期较长,单璧CNT对电池性能影响的测试也需要较长周期。所以,我们预计单璧碳纳米管的工业化应用还需要一定时日。”

闫丽丽还透露,信敏惠集团坚持在化工新材料领域相关多元发展,会根据市场的需求和自身的条件适时地调整完善发展规划。公司在电池辅助材料领域,基于现有的人力资源条件和技术优势、销售渠道优势,正在着手准备电解液等电池辅助材料的生产经营。目前,有关的工作已经紧张有序的展开,和国内外有关科研机构的接触和洽谈已经初步完成,正在进行全面、系统的技术论证和市场分析。

[责任编辑:陈语]

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