新型粘结剂:产品升级+国产替代双击的锂电新材料
粘结剂:锂电必备添加剂,用于正负极、隔膜粘结剂是高分子化合物,主要用于锂电池正负极片制备、隔膜涂层环节,粘结剂能够增强活性材料、导电剂和集流体间的接触性并稳定极片结构,保证电池在使用过程中活性物质颗粒间及活性颗粒与集流体间具有一定的粘结强度,且有利于SEI 膜形成;同时,在充放电过程中,锂离子脱嵌会导致活性材料体积膨胀/收缩,粘结剂也能起到缓冲作用。因此,粘结剂对于电池容量、内阻、循环寿命、安全性等性能均有较大影响。
粘结剂可分为油系粘结剂和水系粘结剂,不同应用场景对粘结剂的种类需求不同。正极电压高、负极电压低,正极粘结剂需要在高电压下不被氧化,负极粘结剂需要在低电压下不被还原,因此正极一般使用PVDF 作为粘结剂,负极使用水性粘结剂,分为CMC+SBR 和PAA 两类。
PAA:性能领先,受益于快充、长循环趋势
SBR+CMC 在锂电池中使用时间较早,目前市场占比较大。SBR 作为橡胶材料,具有较好的柔韧性,并且在电池极片的制作过程中表现出良好的加工性能。PAA 是一种新型水性粘接剂,展现出高粘接性、低用量、高首效以及低反弹等卓越性能。
相比于现有的SBR 体系,PAA 的优势主要为:1)线性结构,含有较多的羧基,与硅颗粒形成氢键作用,赋予较强的结合力,且自身体积热膨胀系数较小、热扩散系数大,缓解负极体积膨胀。2)PAA 可以Li 化,PAA 能够与金属离子形成稳定的化合物,通过预锂化操作,提高首次充电效率,且能提升循环性能。3)粘结性更高,石墨负极中添加比例更少,目前SBR+CMC体系添加比例在3%(主流的添加比例为1.8%SBR+1.2%CMC),而PAA 体系可降低至2.5%以内,节约出来的添加空间可以将导电剂等添加量适当提升,更加适用于快充、长循环电池。
但PAA 目前还存在加工性能的问题,因为PAA 本身脆性高,添加后在卷绕环节时容易出现极片折裂,后续需要针对柔化进行改进。此外,PAA 成本仍高于SBR。随着下游应用趋势向高容量、长循环、快充方向迭代,PAA 的渗透率有望持续提升。
供给:SBR 仍以进口为主,PAA 国产新锐起势
从供给端来看,负极粘结剂目前仍以海外企业供应为主,规模较大的主要为日本A&L、日本JSR 等,也匹配全球主流电池企业。随着产品迭代、工艺改进,国内也涌现出优质企业逐步形成国产替代,比较有代表性的是茵地乐、上海道赢等。茵地乐是国内粘结剂头部企业,从财务数据上看,茵地乐2023 年收入4.99 亿元,归母净利润1.60 亿元。
风险提示
1、动力电池行业需求不及预期风险
2、新技术进展不达预期;3、行业竞争可能加剧
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