(33)中对抗LFP的三大关键词：单晶、高电压、中镍

编者按当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有地方都有电池。[电池完全征服]栏目面向想了解电池的一般读者、学生以及关注电池产业和相关企业的投资者，旨在以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。我们将于每周六与各位见面。 EcoPro代表 Song Hojun 在今年1月的新年致辞中表示：“希望通过进一步高度化高镍（High Nickel）技术，并大力发展中镍（Mid Nickel）和磷酸铁锂（LFP）技术，使今年成为掀起‘技术政变’的一年。” 随后在2月初的业绩发布电话会议上，EcoPro首席财务官（CFO） Kim Sunju 也表示：“将把已经验证的高镍单晶量产技术扩大应用于高电压中镍，并计划在年内以整车厂和电池芯制造商为对象，推进获取新客户。” 在今年3月举行的“2024 InterBattery Awards”上，LG能源解决方案开发的“中镍纯NCM（镍·钴·锰）”获得了年度最高创新奖。中镍纯NCM是一款采用可在高电压下运行的中镍（NCM613）材料制造的笔记本电脑用电池。这款电池采用了单晶正极材料。LG能源解决方案表示，将通过开发更加先进的下一代中镍电池，计划在更多应用领域推广中镍电池的使用。这意味着将把应用范围从信息技术设备扩展到电动汽车和储能装置（ESS）。贯穿上述两个案例的关键词是“单晶”“高电压”“中镍”。随着电动汽车市场扩大，整车厂为生产中低价位的普及型电动汽车，需要价格更低廉的电池。同时，围绕电动汽车起火安全性的担忧加剧，各国正酝酿强化热传播（Thermal Propagation·TP）相关监管。与韩国电池企业主力布局的NCM、NCA（镍·钴·铝）等三元系电池相比，虽然性能略逊一筹，但热安全性相对更优且价格低廉的中国LFP被更多采用，正是基于这一背景。对此，国内企业拿出的杀手锏便是采用单晶颗粒的高电压中镍电池。能够在与LFP具备竞争力的价格水平上，提供不亚于高镍NCM性能的高电压中镍电池，正作为新的对抗势力备受瞩目。日益强化的TP监管……“镍该何去何从”据电池业界介绍，近期来自美国、欧洲等主要整车厂对热稳定性的要求正在不断提高。这是因为电动汽车火灾事故增加，各国预告将强化电动汽车安全监管所致。电池安全监管自2018年联合国全球技术法规（UN GTR，Global Technology R

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04.20 08:00

(32)ESS能否成为跨越电动车鸿沟的突破口

编辑者注如今是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有领域都离不开电池。[电池完全征服]专栏是为想了解电池的一般读者、学生以及关注电池产业和相关企业的投资者而设，旨在以通俗易懂的方式介绍电池基础知识及生态体系、企业信息、产业走势与前景。每周六与各位见面。 LG能源解决方案的公司内部独立企业AVEL于今年3月从济州道厅和韩国电力公司取得了能源储存装置（ESS·Energy Storage System，能源储存系统）发电站的许可。这是国内首例以ESS发电站形式获得电力事业许可的案例。 AVEL于2022年10月成立，旨在开展将ESS与可再生能源相结合的电网一体化管理业务。尽管可再生能源正急剧增加，但由于供需不匹配导致输出控制频繁发生，加之天气多变使发电量难以预测，AVEL正是为以电池技术解决这些问题而启动的项目。成立一年多便取得了具体成果。AVEL计划在济州岛运营独立式ESS发电站，即将可再生能源生产的电力储存起来，再向需要的地方供电。为此，AVEL计划在济州西归浦市表善面建设一座电池容量为6.3兆瓦时（MWh）的发电站。 AVEL还在筹备虚拟发电厂（Virtual Power Plant·VPP）业务。VPP是利用信息技术（IT）将分散资源集中起来，像一座发电站那样进行统一管理的新型发电模式。随着将于今年6月实施的《分散能源活性化特别法》生效，预计VPP运营商数量将大幅增加。在VPP业务中，ESS同样将发挥核心作用。在电动汽车增速放缓、行业进入“鸿沟期”（Chasm）的背景下，ESS正被视为二次电池行业新的突破口。由于全球范围内太阳能、风能等可再生能源迅速增加，ESS市场也有望高速增长。世界主要国家正以政府为主导推行鼓励ESS的政策。国内三大电池企业也将ESS业务视为新的收益来源，正不断扩大布局。与可再生能源的最佳搭档：ESS电力一旦生产出来本身是无法“囤积”的，因此人们很早就开始寻找在电力过剩时储存起来、在不足时再利用的各种方法。其中最具代表性的就是抽水蓄能发电。抽水蓄能发电是利用夜间富余电力把水抽到上游水库，在白天用电高峰时再放水发电。抽水蓄能可谓是ESS最经典的形态。近年来，利用二次电池的ESS占比呈压倒性优势。特别是锂离子电池出现之后，几乎所有的ESS都在使用锂离子电池。与其他电池相比，锂离子电池在能量密度、能量效率以及循环寿命方面具有明显优势

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04.13 08:00

(31)成“群星大战”的电池回收谁能笑到最后

编者按当下是电池的时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有地方都有电池。[电池完全征服]栏目面向想了解电池的一般读者、学生以及关注电池产业及相关企业的投资者，旨在以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。我们将于每周六与各位见面。今年3月，澳大利亚Lithium Australia的子公司Envirostream先后与LG能源解决方案和现代Glovis签署了电池回收合同。根据该合同，Envirostream将在3年内独家负责两家公司产生的废旧电池的回收与再利用。在此之前，韩国使用后电池回收企业Sungil Hitech表示，已与Lithium Australia签署了关于黑粉（电池粉末）的长期采购合同（off take·长期购买）及联合开发（JDA）相关谅解备忘录（MOU）。根据该合同，由Envirostream收集并进行初步加工的黑粉（black powder）将交由Sungil Hitech提取其中的核心矿物。这一系列合同很好地展示了由韩国电池电芯制造商—整车企业—海外电池回收企业—韩国电池回收企业串联而成的电动汽车废旧电池回收循环生态体系。随着电动汽车的普及，为抢占预计今后将形成数十万亿韩元规模的使用后电池市场，一场全球大战正在全面打响。使用后电池市场最初以专业企业为中心成长，但如今从原材料企业到材料、电池电芯企业，甚至整车企业都直接进入电池回收市场，可谓让人联想到战国群雄割据的局面。各企业之间的联合与结盟也在积极展开。使用后电池的再利用与再使用业务，除了盈利性之外，在供应链管理（SCM）和稳定获取原料方面也具有重要意义。不仅是技术实力，谁能掌握广泛的全球网络，正成为核心竞争力。废旧电池的三种再利用方式过去，人们习惯把电动汽车用过的电池称为废电池，但目前更倾向于使用“使用后电池”这一说法。“废电池”一词内含“废弃物”的含义。然而，从电动汽车上拆下来的电池并非直接丢弃，而是通过多种方式再使用或再循环，形成了一个完整的产业门类，这正是“使用后电池”这一术语诞生的背景。英语国家多使用“EOL（End Of Life）电池”这一表达。在报废或维修电动汽车的过程中产生的使用后电池，主要通过再制造、再使用、再循环三种方式加以利用。再制造是指将使用后电池拆解、进行电芯均衡、重新组装并检测，使其恢复到原有性能后再次使用。再使用是指

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04.06 08:00

(30)连特斯拉都未攻克的干法电极，LG能源解决方案会率先推出吗

编者按当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有地方都有电池。[电池完全征服]专栏面向想了解电池的一般读者、学生，以及关注电池产业和相关企业的投资者，力图以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。每周六与各位见面。本月初在首尔江南COEX举办的“InterBattery 2024”上，有一场备受关注的会议——来自德国弗劳恩霍夫材料与光束技术研究所（IWS）关于干式电极（dry electrode）的发布。尽管几乎没有宣传，演讲现场仍座无虚席。这一景象最近在所有有关干式电极技术动向的发布会和演讲中都在重演。干式电极已经成为下一代电池的主要趋势之一，也是从不缺席的热门话题。业界对干式电极的关注度提升，始于特斯拉在2020年9月“电池日”上宣布将在4680圆柱电池中导入该技术。从那以后已经过去4年，但特斯拉至今仍未完全攻克干式电极技术，可见其难度之大。宣布将从今年8月开始量产4680圆柱电池的LG能源解决方案，起初也不是采用干式，而是采用传统湿式工艺（wet electrode）生产。其他采用46系（直径46毫米）圆柱电池的企业，也尚未开发出达到商业化水平的干式电极。干式电极不仅可以提高电池生产效率、扩大能量容量，还被视为环保技术。在厚电极、全固态电池等领域也被寄予厚望，可谓“八面玲珑”的技术。在电池材料领域，头部企业之间的技术实力正在趋于同质化。中国宁德时代也在快速追赶曾被视为韩国电池企业强项的NCM（三元系镍·钴·锰）电池技术。因此，专家建议韩国企业应通过干式电极等工艺创新，再次实现突破。如果韩国企业能先于特斯拉完成干式电极技术，就有望甩开竞争对手，牢牢掌控全球电池市场的主导权。干式电极，为何是“八面玲珑”迄今为止，电池的正极和负极一直采用湿式工艺制造。将正极或负极活性物质与导电剂、粘结剂一同加入溶剂（solvent）中，在搅拌机中混合，即可得到具有黏性的浆料（slurry），这一步称为混料工序。随后，将浆料薄薄地涂覆在集流体上（正极为铝箔，负极为铜箔），这是涂布工序。涂布后的正极和负极通过配有高温热风机的干燥炉时，溶剂挥发，电极固化变硬，这就是干燥工序。干燥后的正负极再通过压延机压紧。各道工序固然都重要，但其中成本和占地最大的是干燥工序。通常，涂布设备与干燥设备相连，其长度往往长达数十米至100米。此外，在

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03.30 08:00

(29)粘结剂是有害物质？…电池业界密切关注欧盟环保监管

编辑者注当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有地方都在使用电池。[电池完全征服]栏目面向希望了解电池的一般读者、学生，以及对电池产业和相关企业感兴趣的投资者，力求以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。本栏目将于每周六与读者见面。在二次电池四大材料中，对性能影响最大的是电极。正极和负极是将活性物质、导电剂和粘结剂与溶剂混合成浆料后，涂覆在集流体（铝箔或铜箔）上制成的。（关于集流体、导电剂，可参考“电池完全征服”第24、26、27期）在电极中，粘结剂按质量计所占比例不足5%，并不大，因此过去一直未受到太多关注。但近来随着下一代电池技术研究的活跃，粘结剂的重要性日益凸显。由于正极、负极的材料和工艺发生变化，需要能够发挥最佳性能的粘结剂。因此，粘结剂能否成为打开下一代电池之门的关键之一，备受关注。粘结剂就是“胶黏剂”……与电池寿命和容量直接相关在锂离子电池中，粘结剂起到对电极进行物理稳定化的作用。粘结剂是一种用于确保活性物质与集流体之间附着力（adhesion force）或内聚力（cohesion force）的物质。通俗地说，就是为了让活性物质与导电剂充分混合，并能均匀涂覆在集流体上而添加的材料。粘结剂与电池寿命、能量密度等性能也有着密切关系。锂离子电池反复充放电时，由于锂离子的嵌入和脱出反应，活性物质可能出现裂纹或膨胀，而粘结剂能够缓解或防止这一现象。如果提升粘结剂性能，就可以减少其用量，转而增加活性物质的比例，从而提高能量密度。要作为粘结剂材料使用，必须满足若干要求。首先，即使长期使用也要能够保持稳定的附着力。其次，不得与电解液发生化学或电化学副反应。化学稳定性是指不能与电解液发生氧化、还原反应；电化学稳定性则是指在锂离子电池的工作电压范围3~5V内不能发生分解。粘结剂在电极制造过程中还必须具备能承受最高约200摄氏度高温的耐热性，并且在高压下不会破裂。在湿法电极工艺中，制备浆料时会使用溶剂。根据所用溶剂类型，粘结剂分为有机系（非水系）和水系粘结剂，分别对应用于有机溶剂和水系溶剂。通常，正极多使用有机系的PVDF，负极则多使用水系的SBR/CMC。 PVDF通过将颗粒之间以线状连接来维持附着力，因此被归类为线接触型粘结剂；SBR/CMC则属于点接触型粘结剂。与线接触型相比，点接触型的固定能力更优。由于正

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03.23 08:00

(28)“K-电池诞生之地”……梧仓二次电池特区现场直击

编者按当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有领域都在使用电池。[电池完全征服]栏目面向想了解电池的一般读者、学生，以及关注电池产业和相关企业的投资者，旨在以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态、企业信息、产业趋势与前景。我们将于每周六与读者见面。 13日记者走访了位于忠北清州梧仓的电池制造·验证支援中心。上月5日举行开馆仪式的中心主楼一旁，二次电池性能评价栋和MV（Micro Vehicle·小型车）安全性评价栋等附属建筑正在紧张施工中。忠北梧仓电池制造·验证支援中心在年底前增设防爆试验栋和二次电池高级分析栋后，将摇身一变成为支持二次电池材料-电芯-模组-电池包等全生命周期研发的国内最大规模二次电池支援设施。配备50安时级软包电芯生产线……“在公共机构中属全球首例”最先启用的中心主楼一层设有二次电池材料部件试验评价中心，可直接生产容量为50安时（Ah）的中大型软包电芯。50Ah是可用于汽车或能源存储系统（ESS）的容量等级。这里从可直接生产正极和负极的电极工艺开始，到将电极装入软包并注入电解液的组装工艺，再到从组装好的软包中去除气体并反复充放电的化成工艺，配备了能够生产所有软包型电池的全流程设备。穿过空气净化装置进入干燥间（将湿度维持在一定水平以下的空间）后可以看到，在正极和负极分离的电极生产线上，最新的粘结剂、混合、涂布、干燥、分切设备正在试运行。组装工艺区的冲切、叠片等新设备也在为投运做准备。化成工艺区则安装了对电池进行充放电的设备和去除气体的脱气设备。据称，仅设备采购就耗资约80亿韩元。在公共领域构建如此中大型电池电芯生产线，忠北是国内首个案例，放眼全球也难觅先例。为构建生产线，还曾接受LG能源解决方案的咨询，因为电池电芯制造工艺中凝聚着企业的技术诀窍。中大型软包电芯生产设备有望对那些虽已开发出二次电池材料却难以进行性能评价的初创企业和中小风险企业发挥重要作用。尚未来得及构建试验线的大型材料企业或电池电芯企业也将对其开放。担任中心向导的忠北科技园责任研究员Park Haecheol表示：“我们具备每天生产200至250个软包电芯的产能”，“计划在4月前正式投产”。据称目前已有不少电池电芯及材料企业前来咨询使用事宜。即将建成的二次电池性能评价栋，将配备可对中大型二次电池用材料部件进行全生命周期分析和评价的基础设施。MV安全性评

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03.16 08:00

(27)轮胎和鞋底材料也用在电池上…什么是“导电剂”

编者按当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有地方都有电池。[电池完全征服]栏目，面向想了解电池的一般读者、学生以及关注电池产业和相关企业的投资者，力求以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。每周六与读者见面。 LG电子于2017年1月发布了在减轻重量的同时大幅延长续航时间的笔记本新品“All-day Gram”。这款笔记本所搭载的电池采用了此前从未使用过的特殊材料。 2014年首次亮相的“Gram”笔记本，凭借超薄机身和轻量化设计人气颇高，但也因续航时间短而饱受诟病。用户不得不额外携带充电器或移动电源。 LG电子个人电脑开发团队开始思考，在不改变重量的前提下提升电池续航时间的方案。起初曾考虑通过减薄隔膜厚度来实现，但因起火风险被提出而被排除。经过反复权衡，开发团队决定在导电材料中应用当时备受关注的新材料——碳纳米管（CNT）。结果大获成功。采用CNT导电材料后，电池可用容量较以往提升了1.7倍。该产品搭载了60瓦时（Wh）电池，一次充电最多可使用24小时。即便电池容量增加，笔记本重量却不升反降或仅略有增加。以13.3英寸产品为例，重量为940克，比原来减轻了40克；14英寸产品为970克，减轻了10克。导电材料是活性物质的“助手”导电材料，从汉字意思看就是“导电的材料”。在锂离子电池中，导电材料起到在正极与负极活性物质之间促进电子移动的作用。它连接活性物质，使其具备电学特性。锂离子电池通过锂离子和电子在正负极之间往返运动而工作，但正负极活性物质本身的电导率较低，因此需要额外加入导电材料以提高导电性。此外，导电材料还能保持活性物质之间的间距，降低接触电阻，并帮助电解液更容易渗透。导电材料用英语称为conductive additive，即“赋予导电性的添加物”。也称为conductive agent（导电剂）。导电材料用于二次电池制造的第一道工序——混料（mixing）工序。混料工序是指将活性物质、导电材料和粘结剂一起加入，混合成浆料（slurry）的过程。活性物质是电池正极材料和负极材料中通过化学反应产生电能的活性物质。粘结剂是一种类似胶粘剂的物质，使活性物质与导电材料牢固结合。之后通过将制成的浆料涂布到集流体上来制作电极。导电材料在电极中所占比例不高，但在最大化电极性能方面却起着极其重要的作用。相反，如

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03.09 08:00

从烟盒包装到金枪鱼罐头，这家公司华丽转身…二次电池火了，“铝箔”装上翅膀[电池完全征服](26)

从烟盒包装到金枪鱼罐头，这家公司华丽转身…二次电池火了，“铝箔”装上翅膀(26)

编者按当下是电池时代。手机、笔记本电脑、电动汽车等几乎所有领域都在使用电池。[电池完全征服]栏目面向想要了解电池的一般读者、学生及关注电池产业和相关企业的投资者，旨在以通俗易懂的方式介绍电池基础知识与生态体系、企业信息、产业走势与前景。每周六与各位见面。 Lotte Aluminium于今年2月23日召开的定期股东大会上通过了将特定业务领域进行物的分割的《物的分割计划书批准议案》。Lotte Aluminium计划通过4月1日的物的分割，新设Lotte Aluminium BM和Lotte Aluminium PM两家公司。 Lotte Aluminium BM将负责正极箔及普通铝箔业务部门，Lotte Aluminium PM则负责易拉罐、软包装、瓦楞纸板、生活用品、PET瓶等业务部门。 Hotel Lotte的子公司Lotte Aluminium原本是一家主要生产饼干包装纸和饮料罐的企业。然而，随着二次电池市场的急速增长，正极箔业务成长为新的增长产业。预计Lotte Aluminium将通过物的分割更为积极地推进二次电池正极箔业务。业界预计，Lotte Aluminium将在物的分割后推进首次公开募股（IPO）。多面手铝材，最适合作为正极箔正极箔是指在二次电池正极中起集流体作用的薄金属箔。集流体既要起到支撑正极和负极的支架作用，又要帮助电子顺畅移动。在锂离子电池中，负极集流体主要使用铜，正极集流体主要使用铝。＜关于集流体的内容可参考《电池完全征服》第24篇＞集流体既要具有良好的导电性，又要在电化学反应中保持稳定。为提高二次电池的能量密度，其本身必须轻且能被轧得足够薄。集流体越薄，能够涂覆的活性物质就越多，从而提升能量容量。此外，它还必须具有足够的柔韧性，以便在卷绕（卷成圆筒或缠绕）或叠片等二次电池制造过程中不发生变形并保持性能。最能满足这些条件的就是铝（Al）。铝的导电性较好（约为铜的60%），同时又很轻。纯铝的比重约为2.7g/㎤，仅为铁（7.9g/㎤）或铜（8.9g/㎤）的三分之一左右，非常适合用于电池轻量化和延长电动汽车续航里程。铝尤其具有良好的延性（在受力时不会破碎而是被拉长的性质），因此适合通过挤压或轧制等方式加工。铝是一种储量丰富、易于获取且价格低廉的金属。在地球组成元素中，铝的丰度仅次于氧和硅，位列第三；在金属元素中分布最为广泛，约占地球元

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03.02 08:00

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