Introduction à l'un des matériaux auxiliaires des piles au lithium - le solvant NMP
Le solvant NMP est une sorte de solvant polaire à forte sélectivité et bonne stabilité, avec un point d'ébullition élevé, une forte solubilité, une bonne stabilité, biodégradable, recyclable, dans les piles au lithium, batterie li-polymère matériaux, l'électronique, les produits de nettoyage, la médecine, les pesticides, les pigments et d'autres industries est largement utilisé, y compris les produits d'entretien. l'industrie des piles au lithium les applications des plus grandes Solvant NMP.
Table des matières
Qu'est-ce qu'un solvant NMP？ ?
Le NMP est l'un des matériaux auxiliaires les plus couramment utilisés pour les batteries au lithium. Le NMP est le solvant du liant PVDF, c'est la N-méthyl pyrrolidine cétone, un liquide transparent incolore, de faible toxicité, de point d'ébullition élevé, de forte polarité, de faible viscosité, de forte capacité de dissolution, de stabilité chimique, d'excellente stabilité thermique, et de l'eau, du PVDF, de la cathode, anode de batterie lithium-ion largement utilisés dans la préparation des batteries au lithium.
Lors de la fabrication de la pastille d'électrode, le solvant NMP intègre le liant, la substance active de la cathode, l'agent conducteur et d'autres électrodes, de sorte que le liant soit en contact total avec les autres substances et uniformément réparti. Le solvant NMP, dont la qualité influe directement sur la qualité du revêtement de la pâte des batteries au lithium-ion, est un solvant indispensable. D'après la répartition du champ d'application du solvant NMP, celui-ci est principalement utilisé dans la préparation des batteries au lithium, représentant 74%.
Application du solvant NMP dans les piles au lithium
Préparation de Surry : Le solvant NMP, en tant que solvant du liant polyfluorure de vinylidène (PVDF), mélange, dissout, remue et distribue le liant, l'agent conducteur et la substance active de la cathode pour former une suspension uniforme. La qualité de la dispersion de la suspension affecte directement la qualité et la performance de la batterie au lithium-ion.
Enrobage : c'est le processus qui suit la préparation de la boue. La pâte, qui présente une bonne stabilité, une viscosité élevée et une bonne fluidité, est appliquée uniformément sur la feuille métallique de la cathode. Le solvant NMP, en tant que support liquide de la pâte, a une très bonne mouillabilité et fluidité, et est le principal solvant d'enrobage. Le lien de revêtement est d'une grande importance pour la capacité, la durée de vie et la sécurité des batteries lithium-ion.
Séchage : Après l'enduction, la feuille de cathode est cuite et séchée dans le séchoir à vide. La température de cuisson est de 120 ± 5 degrés Celsius, et le solvant NMP dans la boue de l'électrode est éliminé, de sorte que l'adhésif, l'agent conducteur et le matériau de la cathode dans la boue forment un film poreux avec une taille de pore uniforme et une distribution uniforme, et couvrent la feuille d'électrode.
Solvants NMP pour d'autres applications
Industrie des polymères, solvant NMP comme solvant pour la polyréaction.
Industrie des matériaux d'isolation, solvant NMP dans l'industrie des matériaux d'isolation pour la réaction de la peinture polyimide et le solvant de dilution.
Dans l'industrie des matériaux électroniques, le solvant NMP est utilisé pour le nettoyage des circuits intégrés, des LED, des PCB et des semi-conducteurs, principalement des produits chimiques électroniques ultra-purs.
Industrie pétrochimique : extraction du butadiène, extraction de l'isoprène, désulfuration du gaz de synthèse, récupération de l'acétylène, raffinage des huiles lubrifiantes, etc.
Capacité de production de solvants NMP en Chine
Le BDO est déshydrogéné en présence d'un catalyseur à base d'oxyde métallique pour produire du GBL, et le GBL réagit avec la monométhylamine (MMA) pour former du NMP. D'ici décembre 2021, il y aura 13 entreprises de production de GBL à partir de matières premières BDO, avec une capacité de production totale de 485 000 tonnes ou en cours de construction, et la production totale réelle en 2020 est de 180 000 tonnes. La capacité de production de solvant NMP peut être divisée en synthèse, recyclage et purification.
Purification : D'ici le premier semestre 2021, l'ensemble de l'industrie des solvants NMP en Chine et la capacité de récupération et de purification des solvants NMP usagés s'élèveront à plus de 1,55 million de tonnes.
Synthèse : Le GBL compte 11 entreprises de production de solvants NMP en Chine, avec une capacité de production totale de 281 000 tonnes et une capacité de production totale réelle de 150 000 tonnes en 2020.
Parmi eux, la synthèse de solvants NMP est principalement concentrée à Shandong, Henan et Shaanxi, le recyclage et la purification sont principalement concentrés à Jiangsu, Anhui et Jiangxi, et d'autres sont dispersés à Chongqing, Zhuhai, Hangzhou et ainsi de suite. Hausse du prix du PVDF, entraînant une hausse du prix du solvant NMP
Selon les rapports, de janvier à mai 2021, la production cumulée de véhicules à énergie nouvelle en Chine a été de 1,02 million, en hausse de 262% d'une année sur l'autre ; et la production cumulée de batteries d'énergie de janvier à mai a été de 59,5GWh, en hausse de 227% d'une année sur l'autre.
Profitant du développement rapide de l'industrie des véhicules à énergie nouvelle, l'écart d'approvisionnement en PVDF s'est creusé depuis le quatrième trimestre de 2020, et le prix du produit augmente également. En juillet 2021, le prix moyen des produits de batterie au lithium est passé d'environ 70 000 RMB en 2020 à plus de 170 000.
En tant que solvant nécessaire au PVDF, le prix du solvant NMP a également augmenté, passant de 15 000 RMB/tonne au début de 2021 à plus de 40 000 RMB/tonne à l'heure actuelle.
Calcul de la taille du marché du solvant NMP
L'augmentation de la demande de batteries au lithium devrait stimuler la croissance rapide du marché des solvants NMP. Si l'on part du principe que le phosphate de fer lithié et les batteries de pile ternaire au lithium Si les matériaux cathodiques conservent un taux d'utilisation de 1 pour 1, on calcule qu'il est possible de produire en moyenne 573 Wh de batterie au lithium par kg de matériau actif.
En supposant que la densité énergétique augmentera à un taux de 5% à l'avenir, et en calculant la taille du marché des piles au lithium en Chine, on obtient l'échelle de demande suivante matériaux de cathode au cours des cinq prochaines années est estimée, puis l'utilisation des NMP sera mesurée par la teneur moyenne en solides 50% de l'industrie.
Il devrait croître rapidement pour atteindre 879 000 tonnes d'ici 2025. En termes de prix unitaire, en supposant que le prix du solvant NMP reste à 30 000 / tonne à l'avenir, la taille du marché du solvant NMP en Chine augmentera à 26,4 milliards de RMB en 2025, CAGR 46,6% dans les cinq prochaines années.
Calcul de la taille du marché des piles au lithium avec NMP en Chine
Schéma de la concurrence dans l'industrie des solvants NMP
En ce qui concerne la structure de la concurrence, avec la maturité croissante de la technologie des fabricants chinois et l'amélioration de la qualité des produits, les avantages des concurrents d'autres pays, tels que BASF, Mitsubishi Chemical et d'autres produits, n'existent plus et se retirent progressivement du marché chinois.
À l'heure actuelle, la concurrence en Chine s'exerce principalement entre les fabricants directs, les fabricants de produits recyclés et purifiés et un petit nombre de négociants importateurs et exportateurs. Les fabricants de recyclage et de purification occupent la clientèle dispersée et le marché bas de gamme, tandis que les fabricants directs occupent la clientèle principale et le marché haut de gamme.
À l'heure actuelle, le groupe de concurrents de l'industrie des NMP se divise grosso modo en deux catégories : le premier groupe de concurrents est constitué d'entreprises compétitives, telles que l'Allemagne, le Japon, Mitsubishi, Ash, Michael Chemical, ce type d'entreprise est généralement plus important sur le marché, dispose d'une longue expérience, d'une capacité de recherche et de développement technologique, de capitaux, de canaux et autres avantages, et d'une forte compétitivité.
Le deuxième groupe concurrentiel est constitué par les petites et moyennes entreprises de NMP, qui sont nombreuses et de petite taille, avec une faible influence de la marque, une technologie générale et une qualité inégale des produits NMP.
Les fabricants de solvants NMP les plus représentatifs au niveau mondial sont BASF (Allemagne), Ashland et Mitsubishi Chemical (Japon). Les entreprises chinoises représentatives de la production de NMP sont Binzhou Yuneng, Maiqi Chemical, Changxin Chemical, Anhui Shengjie Energy, etc.
Chanceux
Bonjour, je m'appelle Lucky, je suis diplômé d'une université réputée en Chine, je me consacre maintenant principalement à la rédaction d'articles sur les batteries de moto au lithium et la station d'échange de batteries, je m'engage à offrir des services et des solutions sur la station d'échange de batteries pour diverses industries.
Introduction à l'un des matériaux auxiliaires des piles au lithium - le solvant NMP
Qu'est-ce qu'un solvant NMP？ ?
Le NMP est l'un des matériaux auxiliaires les plus couramment utilisés pour les batteries au lithium. Le NMP est le solvant du liant PVDF, c'est la N-méthyl pyrrolidine cétone, un liquide transparent incolore, de faible toxicité, de point d'ébullition élevé, de forte polarité, de faible viscosité, de forte capacité de dissolution, de stabilité chimique, d'excellente stabilité thermique, et de l'eau, du PVDF, de la cathode, anode de batterie lithium-ion largement utilisés dans la préparation des batteries au lithium.
Lors de la fabrication de la pastille d'électrode, le solvant NMP intègre le liant, la substance active de la cathode, l'agent conducteur et d'autres électrodes, de sorte que le liant soit en contact total avec les autres substances et uniformément réparti. Le solvant NMP, dont la qualité influe directement sur la qualité du revêtement de la pâte des batteries au lithium-ion, est un solvant indispensable. D'après la répartition du champ d'application du solvant NMP, celui-ci est principalement utilisé dans la préparation des batteries au lithium, représentant 74%.
Application du solvant NMP dans les piles au lithium
Préparation de Surry : Le solvant NMP, en tant que solvant du liant polyfluorure de vinylidène (PVDF), mélange, dissout, remue et distribue le liant, l'agent conducteur et la substance active de la cathode pour former une suspension uniforme. La qualité de la dispersion de la suspension affecte directement la qualité et la performance de la batterie au lithium-ion.
Enrobage : c'est le processus qui suit la préparation de la boue. La pâte, qui présente une bonne stabilité, une viscosité élevée et une bonne fluidité, est appliquée uniformément sur la feuille métallique de la cathode. Le solvant NMP, en tant que support liquide de la pâte, a une très bonne mouillabilité et fluidité, et est le principal solvant d'enrobage. Le lien de revêtement est d'une grande importance pour la capacité, la durée de vie et la sécurité des batteries lithium-ion.
Séchage : Après l'enduction, la feuille de cathode est cuite et séchée dans le séchoir à vide. La température de cuisson est de 120 ± 5 degrés Celsius, et le solvant NMP dans la boue de l'électrode est éliminé, de sorte que l'adhésif, l'agent conducteur et le matériau de la cathode dans la boue forment un film poreux avec une taille de pore uniforme et une distribution uniforme, et couvrent la feuille d'électrode.
Solvants NMP pour d'autres applications
Capacité de production de solvants NMP en Chine
Le BDO est déshydrogéné en présence d'un catalyseur à base d'oxyde métallique pour produire du GBL, et le GBL réagit avec la monométhylamine (MMA) pour former du NMP. D'ici décembre 2021, il y aura 13 entreprises de production de GBL à partir de matières premières BDO, avec une capacité de production totale de 485 000 tonnes ou en cours de construction, et la production totale réelle en 2020 est de 180 000 tonnes. La capacité de production de solvant NMP peut être divisée en synthèse, recyclage et purification.
Purification : D'ici le premier semestre 2021, l'ensemble de l'industrie des solvants NMP en Chine et la capacité de récupération et de purification des solvants NMP usagés s'élèveront à plus de 1,55 million de tonnes.
Synthèse : Le GBL compte 11 entreprises de production de solvants NMP en Chine, avec une capacité de production totale de 281 000 tonnes et une capacité de production totale réelle de 150 000 tonnes en 2020.
Parmi eux, la synthèse de solvants NMP est principalement concentrée à Shandong, Henan et Shaanxi, le recyclage et la purification sont principalement concentrés à Jiangsu, Anhui et Jiangxi, et d'autres sont dispersés à Chongqing, Zhuhai, Hangzhou et ainsi de suite. Hausse du prix du PVDF, entraînant une hausse du prix du solvant NMP
Selon les rapports, de janvier à mai 2021, la production cumulée de véhicules à énergie nouvelle en Chine a été de 1,02 million, en hausse de 262% d'une année sur l'autre ; et la production cumulée de batteries d'énergie de janvier à mai a été de 59,5GWh, en hausse de 227% d'une année sur l'autre.
Profitant du développement rapide de l'industrie des véhicules à énergie nouvelle, l'écart d'approvisionnement en PVDF s'est creusé depuis le quatrième trimestre de 2020, et le prix du produit augmente également. En juillet 2021, le prix moyen des produits de batterie au lithium est passé d'environ 70 000 RMB en 2020 à plus de 170 000.
En tant que solvant nécessaire au PVDF, le prix du solvant NMP a également augmenté, passant de 15 000 RMB/tonne au début de 2021 à plus de 40 000 RMB/tonne à l'heure actuelle.
Calcul de la taille du marché du solvant NMP
L'augmentation de la demande de batteries au lithium devrait stimuler la croissance rapide du marché des solvants NMP. Si l'on part du principe que le phosphate de fer lithié et les batteries de pile ternaire au lithium Si les matériaux cathodiques conservent un taux d'utilisation de 1 pour 1, on calcule qu'il est possible de produire en moyenne 573 Wh de batterie au lithium par kg de matériau actif.
En supposant que la densité énergétique augmentera à un taux de 5% à l'avenir, et en calculant la taille du marché des piles au lithium en Chine, on obtient l'échelle de demande suivante matériaux de cathode au cours des cinq prochaines années est estimée, puis l'utilisation des NMP sera mesurée par la teneur moyenne en solides 50% de l'industrie.
Il devrait croître rapidement pour atteindre 879 000 tonnes d'ici 2025. En termes de prix unitaire, en supposant que le prix du solvant NMP reste à 30 000 / tonne à l'avenir, la taille du marché du solvant NMP en Chine augmentera à 26,4 milliards de RMB en 2025, CAGR 46,6% dans les cinq prochaines années.
Calcul de la taille du marché des piles au lithium avec NMP en Chine
Schéma de la concurrence dans l'industrie des solvants NMP
En ce qui concerne la structure de la concurrence, avec la maturité croissante de la technologie des fabricants chinois et l'amélioration de la qualité des produits, les avantages des concurrents d'autres pays, tels que BASF, Mitsubishi Chemical et d'autres produits, n'existent plus et se retirent progressivement du marché chinois.
À l'heure actuelle, la concurrence en Chine s'exerce principalement entre les fabricants directs, les fabricants de produits recyclés et purifiés et un petit nombre de négociants importateurs et exportateurs. Les fabricants de recyclage et de purification occupent la clientèle dispersée et le marché bas de gamme, tandis que les fabricants directs occupent la clientèle principale et le marché haut de gamme.
À l'heure actuelle, le groupe de concurrents de l'industrie des NMP se divise grosso modo en deux catégories : le premier groupe de concurrents est constitué d'entreprises compétitives, telles que l'Allemagne, le Japon, Mitsubishi, Ash, Michael Chemical, ce type d'entreprise est généralement plus important sur le marché, dispose d'une longue expérience, d'une capacité de recherche et de développement technologique, de capitaux, de canaux et autres avantages, et d'une forte compétitivité.
Le deuxième groupe concurrentiel est constitué par les petites et moyennes entreprises de NMP, qui sont nombreuses et de petite taille, avec une faible influence de la marque, une technologie générale et une qualité inégale des produits NMP.
Les fabricants de solvants NMP les plus représentatifs au niveau mondial sont BASF (Allemagne), Ashland et Mitsubishi Chemical (Japon). Les entreprises chinoises représentatives de la production de NMP sont Binzhou Yuneng, Maiqi Chemical, Changxin Chemical, Anhui Shengjie Energy, etc.