高鎳三元時代：電解液面臨新挑戰[朗讀]

隨著人們對新能源汽車動力電池各項性能的要求不斷提高，鋰電池不斷疊代升級，開始步入高鎳三元時代成為一個不爭的事實。然而，如果電解液不能隨電池材料同步升級，高鎳三元體系就很難實現其設計初衷。
新階段電解液面臨新挑戰。
正極材料中鎳的比例不斷提升，以及矽碳負極的使用，給電解液的研發和生產帶來新的困擾。
隨著動力電池能量密度的提升，電壓也會隨之提高，電壓越高，電解液的分解能力則越強。針對高鎳三元體系，電解液企業專門做過漏電流（即通過絕緣體流過的電流）和過渡金屬離子溶出的測試。測試結果表明，提高動力電池正極材料中的鎳含量，過渡金屬離子的溶出會增加。而溶出的過渡金屬離子在負極被還原析出後，會破壞負極表面的sei膜。此外，提高電壓還會明顯增大漏電流。這樣動力電池在高溫環境下的存儲性能和循環性能就會受到影響，同時材料中鎳含量的提高也會導致動力電池的安全性能下降。
高鎳材料與電解液配合使用所出現的這些問題，解決起來比較複雜，技術門檻高。如果企業沒有足夠的研發實力，很難做好與高鎳材料相匹配的電解液產品。
電解液企業如何破局。
面對新形勢，業內很多企業都展開了對電解液的技術攻關，以滿足新材料體系對電解液提出的新要求。
鵬輝能源在這方面做了一系列工作。為了提升高鎳材料在高電壓下的穩定性，鵬輝能源採用正極摻雜和包覆技術的同時，在高壓高溫電解液技術方面也取得了突破，抑制了高壓下鎳離子的溶出和電解液的分解，從而解決了電池的高溫和脹氣問題。此外，鵬輝能源還開發出矽碳負極專用的工藝體系和電解液，使電池的容量和壽命得到有效提高。
2017年12月，遨優動力研發團隊經過8年的潛心研發，終於使富鋰錳基動力電池實現量產。據電池中國網了解，該團隊採取了在高電壓電解液中應用特殊添加劑等多種介面保護方案，提高了材料的倍率性能。
電解液企業新宙邦針對高鎳三元和矽碳負極動力電池電解液，專門研發了新型正極成膜添加劑等一系列產品，使電池內阻有效降低，從而改善了電池的倍率性能和高溫性能，提升了電池的循環壽命。據了解，新宙邦研發的新型電解液已供貨國內外高端動力電池企業。
天賜材料通過控股中科立新和增資張家港吉慕特，獲得了有機矽電解液的自主產權專利和電解液阻燃劑研發技術，增強了電解液研發能力。未來天賜材料還將進一步研發適應新型電池材料的新型電解質、添加劑和溶劑，做大做強電解液產業，提升公司在電解液領域的競爭力。
2017年11月，日本東京大學等機構的研究人員研發出一種含有阻燃劑磷酸三甲酯的高濃度電解液，據稱該電解液不易燃燒，可以使鋰離子電池的工作電壓從3.7伏特提高到4.6伏特，適用於電動汽車等高能量密度、高安全的儲能電池要求。
此前由國家工業和信息化部、發展改革委、科技部、財政部聯合印發的《促進汽車動力電池產業發展行動方案》要求，到2020年，新型鋰離子動力電池單體比能量超過300瓦時/公斤；系統比能量力爭達到260瓦時/公斤、成本降至1元/瓦時以下，使用環境達-30℃到55℃，可具備3c充電能力。
此外，行動方案還指出，到2020年，關鍵材料及零部件要取得重大突破。電解液等關鍵材料及零部件要達到國際一流水平，上游產業鏈實現均衡協調發展，形成具有核心競爭力的創新型骨幹企業。這對動力電池企業尤其是上游的電解液企業來說，可謂不小的挑戰。
當然，高鎳三元時代也是一個機遇，電解液企業可抓住這一契機，對產品進行轉型升級，提高產品技術含量，這樣才能在新的競爭態勢下脫穎而出。