一件锂电池产品的“立身之本”

  发展新质生产力的可用之“材”③
  [中国石油报 2024-08-22]在浩瀚的科技星河中，锂电池犹如一颗璀璨新星，以其卓越性能和广泛应用照耀着全球能源转型之路。从电动汽车驰骋千里，到智能手机日常续航，再到储能电站削峰填谷，锂电池的触角已延伸至人类生产生活的方方面面，催生着绿色、低碳、可持续的未来。
  7月31日，国家能源局发布信息显示，截至2024年上半年，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达到4444万千瓦，较2023年增长超过40%，其中已投运锂电池储能项目占比达97%。
  令人瞩目的成绩背后，离不开优质的材料“基因”。无论是正极到负极的稳定循环，还是隔膜与电解液的优化迭代，锂电池产品性能的每一次跃升，都与材料的突破和创新密不可分。
  材料筑基
  “锂想”之光照进现实
  锂电池产业，关乎能源革命，关乎气候治理，承载着支撑新型能源体系建设的重要使命。
  作为国内橡塑材料的重要生产供应商，中国石油深入贯彻落实“四个革命，一个合作”能源安全新战略，紧密跟踪锂电池市场前沿需求，持续加大新材料新产品研发力度，突破了电化学储能领域部分“卡脖子”技术的瓶颈，产品在国内头部生产企业实现商业化应用。
  材料，是实现高水平科技自立自强的物质基础。正极材料、负极材料、隔膜、电解液作为锂电池的四大主材，紧密配合、协同发力，构成了强大的能量存储和释放系统。锂电池产品的性能优劣、成本高低很大程度上取决于此。
  隔膜发挥着隔离锂电池正负极的作用，防止二者直接接触引发短路。目前，聚烯烃膜料已成为通用的锂电池隔膜材料。兰州石化成功开发出聚丙烯锂电池隔膜专用料LB03F，产品部分性能可比肩同类进口产品，有助于提升锂电池的循环稳定性。辽阳石化生产的锂电池隔膜专用聚乙烯树脂具有良好的化学稳定性、优异的电气绝缘性，以及适当的孔隙率和孔径，可提高电池安全性能。大庆石化成功研发出UH100P、UH150P等产品，打通了国产锂电池隔膜料的研发道路。
  作为电化学反应的参与者，负极材料直接关系锂电池的能量密度、循环寿命及工作电压。锦州石化最早建成国内油系针状焦装置，生产的针状焦不仅石墨化度高、杂质含量低，而且电化学性能良好，满足了高端锂电池负极材料的生产需求。云南石化是国内首家实现用高硫原油生产低硫焦的企业，去年以来累计生产2B、3C等中低硫石油焦2.52万吨，与部分锂电池生产企业建立了良好的合作关系。
  正是基础材料的不断创新与优化，为锂电池产业发展注入了源源不断的动力。在材料筑基的坚实基础上，能源高效储存与精准释放的“锂想”之光逐步照进现实。
  市场驱动
  “锂能”之潮汹涌澎湃
  这是一个多能互补的时代。受全球气候治理影响，能源产业正经历前所未有的深度调整。风、光、氢等新能源以低污染、可再生等优势阔步踏入历史舞台，展现出旺盛的生命力。
  然而，太阳能、风能、潮汐能等清洁能源常常“靠天吃饭”，因时间、季节变化，难以持续稳定输出，急需储能设施调节电力供需。
  2024年，新型储能首次被写入政府工作报告。随后，国家能源局相继发布《关于促进新型储能并网和调度运用的通知》《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》等文件，进一步驱动装机规模增长。以电化学储能为代表的新型储能市场迎来高景气周期。
  在这场“绿色革命”中，锂电池凭借高能量密度、长循环寿命和无记忆效应等独特优势，成为电动汽车、储能电站、电子设备的“理想CP”，迎来了广阔发展空间。
  从电化学储能的各类技术路线上看，无论是累计投运装机规模，还是新增投运装机规模，锂电池都是“一枝独秀”。它被广泛应用于电网调峰、可再生能源并网、电动汽车出行等领域。
  纵观锂电池市场，国内锂电池出货量持续攀升。中商产业研究院发布的数据显示，2023年，我国动力型锂电池出货量达到630吉瓦时，同比增长31%；储能型锂电池出货量达到206吉瓦时，同比增长59%。分析师预测，2024年，我国动力型锂电池和储能型锂电池出货量有望分别达到800吉瓦时和257吉瓦时。
  “中国锂电池产业链完整，具有较强竞争力，在催生出大量用材需求的同时，也带动了上游关键矿物原料及冶炼产品的需求增长。这些新需求势必为化工产业转型升级带来新的改变。” 石油化工研究院战略与信息研究所副高级工程师高玉李表示，“从材料供应的角度看，企业应重点关注锂电池下游市场的需求变化、原材料价格及来源稳定性、新制备技术。”
  产业升级
  “锂程”之变道阻且长
  伴随着国家政策支持、科技日新月异、市场需求旺盛的多重利好，我国锂电池产业驶入发展快车道。8月16日，工信部发布数据显示，今年上半年，全国锂电池总产量达到480吉瓦时，同比增长20%。
  这组数字勾勒出锂电池产业昂扬向上的发展曲线。然而，在欣喜于发展成就的同时，我们必须清醒地认识到，产业升级不仅要实现量的积累，更要追求质的飞跃，推动传统的生产制造模式向高附加值、高技术含量深度转型。这一过程，离不开材料和工艺的持续创新，更离不开对安全性能的极致追求。
  材料的“锂程”之变注定是一条充满挑战的征途。
  看大势，新的电池技术不断涌现。“全固态锂电池在安全性等方面具有潜在优势，被认为是最有可能取代液态锂电池的新一代电池技术。”高玉李表示，“?企业要加强技术创新和研发投入，强化产学研合作，促进成果转化，积极培育新的业务增长点。”
  看底盘，高端替代成为广泛共识。“随着隔膜向更薄趋势发展，市场对锂电池隔膜料的性能将有更加严格的要求。”华南化工销售公司合成材料部经理张明禹认为，“企业要瞄准‘双碳’目标，通过技术创新和业务模式创新，继续在超高密度聚乙烯薄膜、EVA及POE等新材料上实现新突破，迈向高质量发展。”
  看市场，供需结构发生深刻变革。“市场需求增速未能跟上产能的爆发式增长，导致同质化竞争加剧、锂电池产品价格承压。”西南化工销售公司高级专家姜卫华认为，“产业链上游企业要充分发挥技术和原料优势，对标行业先进，进一步提升材料质量。同时，与头部企业开展战略合作，布局新业态，保障产业链平稳可控。”
  展望未来，我们期待着更多突破性的材料涌现，让锂电池的能量密度更高、成本更低、寿命更长，使其成为推动全球能源变革的强劲引擎。