除了降本增效之外,行业新发展方向是用硅替代碳,硅理论比容量为4200mAh/g,远超石墨类负极材料的372mAh/g。虽然理论上,硅材料比碳材料有非常大的发展潜力,但现行技术条件下,硅材料的实际应用存在一系列问题。PTMS强磁磁选机可进行负极材料除铁。首先,首次循环效率低,锂离子电池充电过程中,有机电解液会在负极表面分解形成固体电解质相界面膜,不可逆的消耗正极的锂离子,锂离子不能循环那么电池容量和能量密度必然下降,硅材料的首次充电不可逆循环损耗最高达到30%,石墨为5-10%;其次,体积膨胀问题严重,硅充放电过程中体积膨胀收缩变化达320%,石墨只有12%,物理体积膨胀直接会导致负极失效,并且造成严重的安全性问题。
为了解决这些关键问题,现行改进的PTMS强磁磁选机除铁技术方案有很多,最为有代表性的便是硅碳复合材料,即按照一定的化学特性将硅和氧结合在一起,在硅的高比容量和碳的安全性之间取折中,并且通过一定的物理结构使碳在硅充放电过程中起到缓冲作用。但是,目前商业化的极限只能做到在硅碳负极中掺杂10%的硅,比容量在400-700mAh/g。这种做法可以有效提高全电池能量密度。在正极材料使用的情况下,相较使用360mAh/g的石墨除铁负极,使用比容量450/550/800mAh/g的硅碳负极材料,全电池能量密度可以自280Wh/kg提升至295/310/330Wh/kg。自行设计建造的新型石墨化生产线,相较于传统石墨化加工产线具备电耗成本低、炉芯耗材费用少、自动化程度高等优势,在负极材料石墨除铁加工技术上具有领先优势和成本优势,通过技术、工艺优化升级等措施降低了石墨化产线的建设成本,提升了石墨化产线的利用率。
硅碳负极生产工艺核心难点在于生产纳米硅粉,PTMS强磁磁选机在这方面具有绝对优势,是能够稳定提供高质量纳米硅粉的机器。碍于硅碳负极出货量本身较小的现状,该类产品出货量占比重非常小。提高自己产品的渗透率,那么通过提高负极材料的比容量从而提高电池能量密度的要求也是迫切的。从机器的布局来看,硅碳产品通过认证,但是到目前为止硅碳材料对于人造石墨除铁的替代之势还未发生,并且出货量增速较慢,侧面说明了这项技术存在一些实际应用问题。现在,在观望潜在购买者们大多都因为焦虑而选择“再等等”,如果新能源车厂。总之,技术发展表现出来的特点基本决定了它行业的发展格局,以及业内企业向上游扩张的发展方向。在一个发展相对成熟的制造业行业里,我们可以通过指标以及综合指标来筛选盈利能力强的产品公司。
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