車載鋰離子電池(LiB)材料市場現況與產業發展動向

 

刊登日期:2018/5/5
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根據日本市調機構「富士經濟」針對大型蓄電池及其構成部材所進行之市場調查報告的數據顯示,2016年大型蓄電池全球市場規模為2兆6,700億日圓,其中次世代環保車範疇用途占了約53.4%的比例,達到1兆4,260億日圓。且隨著以鋰離子電池(LiB)為中心的擴大應用,大型蓄電池的市場規模逐年擴大,「富士經濟」預測2025年全球市場與2016年相比,將成長至9兆212億日圓,其中次世代環保車範疇用途則占了約73.3%的比例,達到6兆6,138億日圓。

本文將從以下大綱,就供應電池材料之日本化學業者的動態與未來發展予以介紹。
‧旭化成以一貫化生產優勢,維持隔離膜高市占
‧住友化學因應耐熱隔離膜採用擴大,在韓產能提高4倍
‧三菱化學以電解液設計力取得競爭優勢
‧昭和電工以多樣製品因應電池開發需求
‧宇部興產擴大塗佈型隔離膜增產規劃
‧第一工業製藥加速磷酸鋰鐵類等次世代LiB開發

【內文精選】
大型鋰離子電池6項主要構成材料(正極活物質、正極集電體、負極活物質、負極集電體、電解液、隔離膜)的全球市場在2016年為6,476億日圓,預估2025年將大幅成長至3兆673億日圓。由於正極、負極活物質是直接影響電池容量之基幹材料,因此在追求低成本化的同時,高容量化亦是訴求的發展目標。

在正極活物質方面,因原料之一的碳酸鋰價格上升,2016年的市場規模擴大至2,844億日圓,另因2017年鈷的價格上升,將帶動正極活物質市場規模更進一步的成長。隔離膜在6項主要構成材料市場中則約占有24%的份額,由於隔離膜在鋰離子電池的性能與安全性上扮演著很重要的角色,因此即使成本提高,具有優異機能性之塗佈型隔離膜的採用仍持續增加之中。電解液方面,因受到六氟磷酸鋰(Lithium Hexafluorophosphate)價格上升的影響,在2016年6項主要構成材料的全球市場中也占有高比例。不論是隔離膜或電解液,為因應活物質的高容量化,材料開發也朝向高安全性的方向發展,對機能性的重視更甚於價格考量。

此外,「富士經濟」也針對鋰離子電池進行了市場調查,依其類別之全球市場規模如表二所示。其中圓柱型因受到特斯拉汽車(Tesla)採用,因此在電動車(EV)用途的實績逐漸增加,且受到許多新興電動汽車公司關注,今後相關用途需求也將呈現增加趨勢。

表二、各種鋰離子電池(LiB)之市場規模
表二、各種鋰離子電池(LiB)之市場規模

旭化成以一貫化生產優勢,維持隔離膜高市佔
旭化成(Asahi Kasei)在2015年併購了美國電池隔離膜廠Polypore International,此舉促使旭化成在鋰離子電池用濕式、乾式隔離膜,以及鉛蓄電池用隔離膜等方面成為唯一在世界各地進行量產的製造商,躍升全球隔離膜產業龍頭。旭化成的優勢在於從原材料的聚乙烯(PE)開始到成膜、塗佈採一貫化作業生產,具有穩定良好的品質與供應能力。即使電池製造客戶分散於全球各國,透過在歐美、亞洲各國的生產據點,旭化成直接深入電池產業之供應鏈體系。

此外,旭化成技術實力亦具備較強的競爭優勢。為提高能量密度,隔離膜厚度也趨向於薄型化發展,目前旭化成車載用電池隔離膜製品為10~20 μm,民生用則達到5~9 μm的水準,在產品不具有造成電池特性劣化之異物等問題,即於產品零缺陷化(Zero Defects)方面亦持有業界最高水準。

因應電動車熱潮帶動電池材料需求,旭化成也展開增產計畫。目前滋賀縣守山製造所正進行擴廠工程,濕式隔離膜年產能將增加2.6億平方公尺,乾式隔離膜則在美國進行生產,預估2020年時兩地合計年產能將可超過11億平方公尺。

宇部興產擴大塗佈型隔離膜增產規劃
宇部興產透過技術創新和產品功能的系列化,進行差異化競爭力的強化,加速擴大鋰離子電池材料事業。在車用鋰離子電池隔離膜方面,新設的生產設備採用了獨家新製法,原本聚丙烯(Polypropylene)與聚乙烯(Polyethylene)薄膜係以貼合、熱壓著的製作方式,變更為直接以3層構造狀態壓出形成薄膜…...以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:范淑櫻/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」377期,更多資料請見下方附檔。


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