日本各大電池材料廠之事業戰略(上)

 

刊登日期:2021/2/22
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范淑櫻編譯

不論是在民生用途或車載領域,甚至於定置用途,鋰離子電池(LiB)都有廣泛應用,市場正急速擴大中。目前電池已成為實現安全、舒適之社會或生活不可或缺的產品,且仍不斷地持續進化。電池材料是影響電池性能最重要的關鍵零件,未來隨著技術的演進,新型態電池的出現將可望帶來新一代能源的未來,而支援電池產業發展的電池材料業者的活躍表現也令人矚目,其中日本各大電池材料公司在電池產業鏈中佔有舉足輕重之地位,其事業戰略也因此備受關注。

三菱化學:開發電解液新製程、天然石墨負極材料膨脹抑制技術
為了強化電解液事業的競爭力,三菱化學在2020年10月與宇部興產成立合資公司「MU Ionic Solutions」(出資比率:三菱化學80%、宇部興産20%),將兩家企業早先在中國設立的合資公司,以及三菱化學的三重事業所、宇部興產的堺工廠均納入旗下。在研究開發方面,也將集中在三菱化學的三重事業所與橫濱據點。透過技術知識與市場網絡的結合,兩企業期藉此做為武器,在競爭激烈的市場中創造優勢。

此外,三菱化學也開發了可大幅提升電解液生產效率的新製程,除了將生產週期(Cycle Time)縮短至極限之外,並導入數位技術以達到合理化、自動化之生產。今後1~2年將逐步適用於全球4大據點的工廠,並計畫在美國、歐洲、中國導入新產線,其中針對預期將有旺盛需求的歐洲,已開始評估規劃既有英國工廠之外的新生產據點。預期將整體產能提高5成,擴大至一年9萬噸以上。

另一方面,三菱化學開發了可抑制天然石墨負極材料膨脹問題的造粒技術,且已取得比人造石墨更長壽命的實驗數據,預計在2022~2023年投入市場,目前已展開商樣評估,量產設備也已新設完成。今後將以可大幅減少製造時的溫室氣體排放為訴求,展開行銷推廣。

三菱化學以其擅長的添加劑技術、天然石墨膨脹抑制技術,加速推動比石墨更高容量的矽類負極材料的開發,並預計在2023~2024年將高容量、長壽命的新製品投入市場。

旭化成:開發新電解液,實現厚膜LiB電池設計
隨著汽車電動化、「C.A.S.E.(Connected、Autonomous、Shared & Services、Electric)」汽車產業新世代發展方向等未來移動趨勢,以車載用途為中心的蓄電池需求日趨擴大,旭化成積極推動次世代電池材料的多元開發,以因應多樣的產品需求。

在鉛蓄電池方面,旭化成的「碳修飾膜(Carbon-coated Separator)」係利用碳材料塗佈於隔離膜,充電接收能力(Charging Acceptability)是現行製品的2倍,充放電循環壽命也提高了30%以上。預期將採用於具有怠速熄火(Idling Stop)功能的車輛上,並已開始展開量產作業。而在LiB用乾式隔離膜方面,旭化成開發了兼具電解液的保持性(氣孔率)與穿刺強度等2種相反特性的新製品,且已進入客戶端評估階段。

為了克服LiB動作溫度範圍狹窄的問題,旭化成正在開發「創新電解液」新材料。「創新電解液」在電解液用溶劑採用了比一般碳酸鹽類更具有高離子傳導度的乙腈(Acetonitrile),並透過添加劑技術,提高了低溫、高溫時,以及與「高鎳類」正極材料之間的穩定性。

「創新電解液」在室溫下的離子傳導度為LiB現行材料的3倍,動作溫度範圍在零下40℃~60℃以上,可達到與鉛蓄電池同等之性能。高離子傳導度的「創新電解液」可應用於厚膜的電池設計,厚膜LiB的能量密度高,將可有助於延長續航距離,並減少隔離膜或集電體的使用量,進而---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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