从结构创新到材料创新 中国锂电产业链加速升级

◎记者 覃秘 徐锐

比亚迪刀片电池、宁德时代麒麟电池，产业龙头们的重磅产品推动了中国锂电的进步，也让外界好奇：除了模组形态结构的优化，中国锂电产业的材料创新又到了哪一步？

10月10日至11日，在成都举行的“2022高工锂电材料大会”上，复合铜箔、硅负极、碳纳米管及钠离子电池材料厂家纷纷亮出自家绝活，产品创新迭代层出不穷。

“从结构创新到材料创新，这是中国锂电产业创新的升级，可以说是2.0版。”高工锂电董事长张小飞表示，电池产业的发展与进步，很大程度上取决于材料的创新、设备的创新和工艺的创新。“材料创新尤其是关键主材的创新尤为困难，但产业同仁们也一直在持续推进，并在多个领域取得了突破。”

复合铜箔挑战传统铜箔

材料创新有多难？重庆金美新材料董事长臧世伟说，创新研发过程中有很多次想放弃。

重庆金美新材料自成立以来，一直从事集流体（复合铜箔）的研发。“8年时间，中间有着各种的无助，也看不到方向，但是我们坚持下来了，投入了大量的人财物，平均一年下来要开销1亿元。”臧世伟说。

臧世伟和重庆金美新材料最终“走了出来”。据了解，重庆金美新材料今年已正式启动规模化量产，新一代产品已经完成量产化导入工作。此前，重庆金美新材料的产品已经实测装机，并有了较长时期的道路运营数据。

重庆金美新材料厚积薄发的背后，离不开下游巨头的鼎力支持。公开信息显示，宁德时代旗下长江晨道（湖北）新能源产业投资合伙企业（有限合伙）通过安徽金美新材料持有重庆金美21.26%的股权。

宁德时代看重的，是复合铜箔的性能优势。据了解，相对于传统铜箔，复合铜箔不仅更安全，且能量密度也有5%到10%的提升。

不过，传统铜箔厂商也不会就此放弃阵地。诺德股份常务副总裁陈郁弼称，近年来，公司产品厚度从8um降到6um，再到现在的4.5um，产品已经实现数百吨级别的批量供应，“预计到2023年，4.5um铜箔的渗透率将提供到40%至60%。”

“产品一直在迭代升级，性价比持续提升。”高工锂电相关负责人表示。据统计，2018年到2021年，6um铜箔的市占率从20%提升到超过65%，4.5um铜箔的市占率也逐步提升到10%。无论是刚量产的复合铜箔，还是不断迭代的超薄铜箔，都会找到各自适应的应用场景。

正负极主材持续迭代升级

“我们研发的硅碳负极产品，已具备了超低膨胀、超高容量、高倍率等特点，预计2023年可以量产。”天目先导副总经理陆浩在介绍硅基负极材料开发进展时透露。

目前，石墨负极材料仍旧占据市场主流，但石墨负极材料理论比容量为372 mAh/g，目前实际比容量已达到360—365mAh/g，可改善空间较小。单质硅负极理论比容量为4200mAh/g，是石墨负极材料理论比容量的11.29倍，被认为是下一代负极材料的主力。

今年4月，天目先导宣布在溧阳投资纳米硅基负极项目，总投资10亿元。今年2月，贝特瑞公告拟投建年产4万吨硅基负极材料项目，预计总投资50亿元。

同样逼近理论比容量的材料还有磷酸铁锂，“加锰”成为新路径之一。容百科技总裁助理兼正极事业部常务副总经理赵军表示，磷酸锰铁锂会逐步替代磷酸铁锂的一些应用场景，尤其是在动力电池领域，因为磷酸锰铁锂有着更高的能量密度。

作为三元正极材料细分领域的全球龙头，容百科技此前通过收购天津斯科兰德进军磷酸锰铁锂材料领域，并提出了到2025年形成30万吨磷酸锰铁锂材料产能的规划。

“高镍的出货已经达到了三元出货的40%，去年这个数大概是25%，同比增速近240%。”赵军介绍，多家公司推出了电芯的进阶产品，对高镍的推广和应用有着非常明显的促进。

“三元正极材料的迭代路径非常清晰，如今有公司已经推出了四元材料，产业升级一直在持续。”有接受采访的业内人士表示，正是对原材料的持续创新探索，推动了我国锂电产业的快速进步。

携手共筑安全韧性供应链

“我们希望能够跟产业同仁一起系统打造一个动力电池的供应链生态，打造一个具有持续全球竞争力的新能源生态圈。”宁德时代供应链与运营体系联席总裁助理黄斌在演讲时表示。

据了解，动力电池供应链当前至少面临三方面的挑战：一是对资金和资源的需求巨大，投资动辄以亿为单位，十亿、百亿级的投资也不罕见；二是建设周期较长，部分产能的建设可能要18个月，有的长达24个月，一段时期内的供需错配可能引发价格的剧烈波动；三是部分设备依然存在进口依赖。

“无论是新能源车的制造，还是电池的加工制造，还是电池材料的加工制造，中国在全球市场都占有很大的比重，我们的地位非常稳固。但是，对前端矿产资源的掌握，和我们实际的总需求还是不匹配的。”黄斌说。

如何应对相关挑战？答案是全产业链的战略协同，包括核心领域联合攻关创新、共享全球物流网络、推动供应链金融建设等。黄斌建议，共同打造一个高效敏捷柔性的供应链，以充分发挥大化工的优势，同时对供应链结构进行优化，增强抗风险能力。

事实上，垂直整合和一体化布局已是产业链共识，并被各细分龙头践行。“头部客户越来越集中，垂直化越来越紧密，未来可能会形成真正的电解液锂盐化，锂盐电解液化的形式。”法恩莱特总经理邵俊华表示，锂电材料市场的竞争将从此前的企业竞争转变成产业链竞争，具备强大供货能力的企业将获得更多发展机会。

“我们的企业家都是实干的，我相信我们的锂电产业潜力无限大。”高工锂电董事长张小飞表示，目前欧美等国家都加大了对新能源产业的政策扶持，但凭借强度大的制造能力，中国企业仍然拥有巨大的发展机会。“2010年到2020年，整个市场增长了10倍，预计2020年到2030年，市场还有10倍的增长空间。”