本网讯 继宁德时代之后,富临精工再次就高压密磷酸铁锂与产业链企业开展合作,高压密磷酸铁锂赛道也首次迎来国企入局。
富临精工7月2日晚间公告,公司与川发龙蟒共同签署了《合作框架协议》,双方将开展股权与资本合作,并共同投资设立两家合资公司,新建新型高压实密度磷酸铁锂正极材料项目与前驱体项目。
公告称,新建项目旨在满足公司高压实密度磷酸铁锂产能扩建、业务拓展和规模效应等需求。双方将依托江西升华的市场需求基础、技术优势以及川发龙蟒的资源优势,实现终端产品的性能与成本最优化。
01 10万吨正极材料+20万吨前驱体
高压密磷酸铁锂是一种“多边形”高性能技术材料,其通过颗粒级配与二次烧结工艺将正极材料压实密度提升至2.6g/cm³以上,显著提升了能量密度。
如今,在超快充市场的拉动下,高压密磷酸铁锂正处于爆发的风口浪尖。为进一步强化进竞争优势,富临精工与川发龙蟒将成立两家合资公司,在四川省绵竹市德阳—阿坝生态经济产业园共同建设“10万吨/年高压密磷酸铁锂项目”“10万吨/年磷酸二氢锂前驱体项目”“10万吨/年草酸亚铁项目”。
这是富临精工完善产能布局的关键一步,也是川发龙蟒在高压密磷酸铁锂领域的首次亮相。协议约定,双方高层应定期会晤,确定具体的合作事项,加深互通和互信,并建立专项工作小组定期开展技术交流与探讨、行业信息分享等,确保合作项目高质量完成。
富临精工对合作的关切溢于言表。
资料显示,富临精工是四川富临实业集团有限公司旗下公司,主要从事汽车发动机、变速箱零部件及锂电正极材料等研发、生产和销售。川发龙蟒则是国内磷化工细分领域龙头企业,隶属于为四川发展(控股)有限责任公司,背靠四川国资。
“产能”与“产业链”是促成双方此次合作的主要因素。
一方面,高压密磷酸铁锂需求不断增加,富临精工却面临产能瓶颈。机构预测,2025年高压密磷酸铁锂产品行业需求将达73万吨,供给78万吨,供需关系略显紧张。
视线转回富临精工,其自2024年第二季度开始实现满产满销,产量增幅达到204.18%。即便如此,富临精工2024年全部产能也只有14.42万吨,产量为12.82万吨。若不及时扩产,其现有产能甚至难以满足宁德时代一家客户的需求。
不久前,富临精工旗下子公司江西升华与宁德时代签署《补充协议》。原协议中,宁德时代承诺2025年至2027年期间每年度至少向江西升华采购14万吨;补充协议中,宁德时代承诺2025年至2029年期间每年度采购量不低于江西升华承诺产能的80%。
扩产已然是富临精工的首要工作。
另一方面,川发龙蟒业务不单单只有磷酸铁锂,作为国内磷化工领域巨头,川发龙蟒还是磷酸铁锂企业的上游供应商。此次合作,显然涉及高压密铁锂产业链上下游的捆绑。
据了解,“10万吨/年磷酸二氢锂前驱体项目”将以锂精矿或硫酸锂为原材料,而川发龙蟒则通过国拓矿业间接握有斯曼措沟锂辉石矿控股权。“10万吨/年草酸亚铁项目”更是打通了草酸亚铁法制备高压密磷酸铁锂的关键一环。
目前,富临精工制备磷酸铁锂正极材料采用的是固相法+草酸亚铁工艺路线,保证压实密度的同时,兼顾长循环、高倍率、高容量和低温等方面的优异性能。这次合作,双方将基于草酸亚铁的技术路线进行一体化项目建设,打造从“锂精矿—磷酸二氢锂/草酸亚铁—高压密磷酸铁锂”的产业链。
一边绑定上游供应商,一边抓紧下游大客户,富临精工的野心一览无余。
02 快充背后的材料变革
从“被嫌弃”到“抢破头”,高压密磷酸铁锂的兴起见证了技术创新的颠覆性力量。不过,材料体系的升级取决于电池及下游需求的更迭,高压密磷酸铁锂也只是快充电池背后材料革命的冰山一角。
高压密磷酸铁锂的风靡始于神行电池。
2023年,宁德时代神行电池横空出世,成功打造全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超充电池,直接将磷酸铁锂电池技术推向了新的高峰。2024年,神行Plus电池更是通过纳米级精准排布让正极材料密度达到了高压实密度标准,续航达到1000公里,能量密度205Wh/kg。
自此以后,快充性能成为动力电池新品的重要看点。
实际上,影响电池快充性能的绝不止正极材料压实密度,极片涂布量、铜箔铝箔的厚度、极耳的尺寸、极片的宽窄、导电网络的构建等均对电池的快充性能有很大的影响。
不提结构设计,仅从原材料来看,四大主材对电池补能效率有着重要影响。
正极材料方面,正极的颗粒大小和电子导电速率一定程度上会对电池电化学过程中的响应时间、离子的扩散路径产生影响。选取小粒径的材料,并进行一定的表面包覆有利于提高电池的快速充电性能。
负极材料方面,通常来说,负极材料相对较小固相扩散系数会对电池的大电流充放电能力造成一定限制,因此成为电极反应的控制步骤。目前,负极材料常用表面包覆改性来改善材料的性能,特别是在设计快充型电池时,通常采用小颗粒以及软硬碳包覆的负极材料。
电解液方面,电解液改良也提高锂离子电池快充性能过程中必不可少的一环。而多数情况下,当电解液的黏度越低时,离子导电性越强,高浓度、高电导率以及低粘度的电解液可以增大锂离子的迁移速度,成为提高补能效率的首选。
隔膜方面,锂电池隔膜不仅会影响锂离子传递,还在很大程度上左右着隔膜与电解质之间的相互化学作用,进而直接影响电池的倍率、循环以及安全性能等特性。因此在设计快充电池时,一般选择厚度薄和孔隙率高的隔膜。
例如比亚迪在3月17日发布会上公布的10C闪充电池,便选用了孔隙率较高的湿法涂胶隔膜来改善性能。
不过,技术的升级与调整也意味着成本的提升。在新能源汽车和锂电池双双陷入价格战旋涡的背景下,如何平衡产品性能与成本之间的关系,成为企业面临的新课题。