【CBIS2020】崑崙化學郭營軍:新型電解液材料的開發及應用

2020年10月16日-17日，「第五屆動力電池應用國際峰會（CBIS2020）暨首屆中國新能源新材料（寧德）峰會」盛大開幕，在主題論壇2上，香河崑崙化學製品有限公司、湖州崑崙億恩科電池材料有限公司 董事長郭營軍發表了題為「新型電解液材料的開發及應用」的精彩演講。

以下為採訪實錄：

大家下午好！我今天借著這個機會向大家介紹一下崑崙化學在鋰電池電解液方面所做得一些工作。

我講的內容主要有以下幾個方面，一個是公司情況介紹，第二個是我們韓國合作夥伴的介紹，第三個是電解液技術研究開發情況，第四個是我們在關鍵的添加劑方面研發情況，第五個是我們在成本控制方面的一些思路，第六個是特色產品展示及未來產品規劃。

我們目前年產電解液年產能2萬噸。項目二期規劃4到6萬噸，現在二期項目正進入緊鑼密鼓實施階段。

崑崙化學有著比較完備的電解液研發硬體條件，包括電性能的測試，全套的安全測試裝置，還有新型的添加劑的合成，從小的到中試的裝置。

關於韓國合作夥伴enchem，他是韓國數一數二的電解液公司，目前主要為LG、SKI供應電解液。這個公司業務成立於2014年，公司技術團隊來自於前三星電解液技術負責人。崑崙化學與enchem合作，目的是強強聯合，優勢互補，共同開拓國內外鋰電池電解液市場。enchem除了在韓國有工廠，在歐洲、波蘭也有工廠，在美國也準備籌建一個工廠，我們雙方的合資的中國工廠也正建設之中。

現在電解液研究處於一個經驗主義的模式，我們和中科院長城所博士進行合作，在電解液理論創新方面做了大量的工作，主要是電解液結構理論與實踐創新，對電解液整個的分子技術進行相關的設計，也就是以前提出來的電解液容積化理論。韓國在全球鋰電池、電解液市場是一個不可忽視的力量，LG、SKI對國內電池廠來說可以說是很強大的競爭對手，事實上電解液也是如此。以enchem為例，他的主要團隊有著20多年的電解液技術研發經驗，有著比較強的技術優勢，而崑崙化學也有自主的添加劑的技術和智慧財產權。我們與之強強聯合相信未來會有一個比較好的結果。

目前我們量產的產品主要有以下幾類：一個是高安全不燃燒的電解液，特點是電解液不燃燒，而且對電芯的影響基本上沒有。現在的問題還在於成本上，我們準備把成本降低一半，同時符合國家要求的汽車5分鐘逃離時間，當成本降下來以後準備大力推廣該產品。300Wh/kg這種NCM811對的電解液已經量產。還有更高溫的85度的電解液產品，可以做到高溫循環1000多周。還有數碼電池，現在能量密度要求越來越多，開發相應的電解液，電壓到4.45V。

另外一個是電解液的配方設計，解決客戶面臨的一系列循環內阻的問題，此外，近兩年非常重視智慧財產權問題的布局。因為中國鋰電池產業的痛點就是在智慧財產權方面。我們這兩年申請了幾十項相關的專利，包括電解液的配方，新的添加劑的物質結構，以及添加劑的應用等。

這是我們電解液這幾年申請的相關專利，有幾十項。右邊幾個添加劑是解決目前一些新型的傳統添加劑運用的弱點，第一個最上面的是結合了VC和DPT的特點，降低電池阻抗，延長電池的壽命。第二個是特殊鋰的添加劑，主要用於高溫鎳的材料體系，還有高電壓保護的添加劑。這也在全球都屬於新物質，我們的首創，且已經申請相關專利。這是我們現在自己開發出來的一些添加劑做的小試、中試的產品，包括二氟磷酸鋰等等，這些添加劑有不同的用途。

為啥要開發這些新型添加劑，現在有很多添加劑供應商，我們主要還是要著力提高企業的核心競爭力。電解液現在不僅僅是一個各種材料復配在工廠，也要具備更加深刻、深入的專利技術智慧財產權，這樣才能走得更遠不被別人所制約。我們這兩年在這方面下了大量的功夫，我們研發人員有大概四五十人，在電解液配方、新物質合成應用方面每天都在做大量的工作。

成本控制這塊，我就不多講了，主要是我們和韓國這塊聯合起來，全球電解液原材料採購量是非常大的，我們會採取聯合採購的模式，增加電解液的議價權。像溶劑這一塊，我們都會找一些比較緊密的合作夥伴。我們和添加劑供應商保持比較好的合作關係，我們和合作夥伴合作並沒有衝突，沒有自己的技術也會受制於人。剛才講了，湖州工廠採用比較先進的DCS和MES系統，效率比較高，這一塊成本控制還是不錯的。這是特色產品，剛才說得超低溫電解液與高鎳電解液，上面這是循環曲線圖，下面是NCM811矽碳的電解液，性能在國內處於領先水平。

另外介紹下我們開發的高安全電解液，這種電解液應用到電池配方後，解決了所有的短路、針刺、過衝、加熱，包括海水浸泡等一系列的測試。這個電池不是小電池，都是50到100Ah，我們還會繼續加強技術研發，希望把它的成本降到40塊錢左右，現在正在做這方面的工作。我想電解液一旦成本降下來以後，我們可以大量推廣，一定程度上可以緩解對鋰電池安全性的焦慮。

還有超高倍率的電解液，可以實現120C到150C的大倍率放電，上面這個曲線是和競爭對手的對比，還是有明顯的優勢，這個倍率是100多C，也是相當高的。這是未來發展的思路，一是特殊的電解液，特種功能。第二個固態電解質。第三個是支持這些功能電解液的特殊物質。像超高溫的我們目標是180度不起火，95度循環，超低溫-70度還可以放電。高功率滿足200C高功率放電。這個不是傳統的動力電池，是在特殊的場合進行應用。固體電解質，不詳細講了，這也是一個熱點。還有特種物質，自主合成，並且有智慧財產權的保護。

我的報告就這麼多，謝謝大家！

（註：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱，僅作為參考資料，請勿轉載！）