Lityum pil yardımcı malzemelerinden biri olan NMP çözücüsüne giriş

NMP çözücü nedir？

NMP, en yaygın kullanılan lityum pil yardımcı malzemelerinden biridir. NMP, PVDF bağlayıcının çözücüsüdür, N-metil pirolidin keton, renksiz şeffaf bir sıvı, düşük toksisite, yüksek kaynama noktası, güçlü polarite, düşük viskozite, güçlü çözünme yeteneği, kimyasal stabilite, mükemmel termal stabilite ve su, PVDF, katottur, lityum iyon pil anotu lityum pillerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan malzemeler.

Elektrot tableti yapılırken, NMP çözücü bağlayıcıyı, katot aktif maddeyi, iletken maddeyi ve diğer elektrotları bir araya getirir, böylece bağlayıcı diğer maddelerle tam temas halinde olur ve eşit olarak dağıtılır. Kalitesi lityum iyon pil macunu kaplamasının kalitesini doğrudan etkileyen NMP çözücü, vazgeçilmez bir çözücü malzemedir. NMP çözücü uygulama alanının dağılımından, esas olarak lityum pillerin hazırlanmasında kullanılır ve 74%'yi oluşturur.

Lityum pillerde NMP çözücüsünün uygulanması

Surry hazırlığı: NMP çözücüsü, bağlayıcı poliviniliden florürün (PVDF) çözücüsü olarak, bağlayıcıyı, iletken maddeyi ve katot aktif maddesini tek tip bulamaç oluşturmak için çözer, karıştırır ve dağıtır. Bulamaç dispersiyonunun kalitesi, lityum iyon pilin kalitesini ve performansını doğrudan etkiler.

Kaplama: Bulamacın hazırlanmasından sonraki işlemdir. İyi stabiliteye, yüksek viskoziteye ve iyi akışkanlığa sahip macun, katot metal folyo üzerine eşit şekilde kaplanır. Macunun sıvı taşıyıcısı olarak NMP çözücüsü çok iyi ıslanabilirliğe ve akışkanlığa sahiptir ve ana kaplama çözücüsüdür. Kaplama bağlantısı, lityum-iyon pillerin kapasitesi, hizmet ömrü ve güvenliği için büyük önem taşımaktadır.

Kurutma: Kaplamadan sonra katot tabakası vakum kurutucuda pişirilir ve kurutulur. Pişirme sıcaklığı 120 ± 5 santigrat derecedir ve elektrot bulamacındaki NMP çözücüsü çıkarılır, böylece bulamaçtaki yapışkan, iletken madde ve katot malzemesi tek tip gözenek boyutuna ve tek tip dağılıma sahip gözenekli bir film oluşturur ve elektrot tabakasını kaplar.

Diğer uygulamalar için NMP solventleri

1. Polimer endüstrisi, polimer reaksiyonu için bir çözücü olarak NMP çözücüsü.
2. Yalıtım malzemesi endüstrisinde, poliimid boya reaksiyonu ve seyreltme çözücüsü için yalıtım malzemesi endüstrisinde NMP çözücüsü.
3. Elektronik malzeme endüstrisinde, NMP çözücü, entegre devre, LED, PCB, elektronik malzemelerin yarı iletken temizliği, özellikle ultra saf elektronik kimyasallar için kullanılır.
4. Bütadien ekstraksiyonu, izopren ekstraksiyonu, sentez gazının kükürtten arındırılması, asetilen geri kazanımı, yağlama yağı rafinasyonu vb. gibi petrokimya endüstrisi.

Çin'de NMP solvent üretim kapasitesi

BDO, GBL üretmek için bir metal oksit katalizörü varlığında dehidrojenasyon gerçekleştirir ve GBL, NMP oluşturmak için monometilamin (MMA) ile reaksiyona girer. Aralık 2021 itibariyle, BDO hammaddelerinden yapılan, toplam 485.000 ton üretim kapasitesine sahip veya yapım aşamasında olan 13 GBL üretim işletmesi bulunmaktadır ve 2020'deki fiili toplam üretim 180.000 tondur. NMP çözücüsünün üretim kapasitesi sentez, geri dönüşüm ve saflaştırma olarak ikiye ayrılabilir.

Arındırma: 2021'in ilk yarısına kadar Çin'deki tüm NMP solvent endüstrisi ve atık NMP solvent geri kazanım ve saflaştırma işleme kapasitesi 1,55 milyon tondan fazladır.

Sentez: Çin'de GBL'den toplam 281.000 ton üretim kapasitesine ve 2020 yılında 150.000 ton fiili toplam üretim kapasitesine sahip 11 NMP solvent üretim işletmesi bulunmaktadır.

Bunlar arasında, NMP çözücü sentezi esas olarak Shandong, Henan ve Shaanxi'de yoğunlaşmıştır, geri dönüşüm ve saflaştırma esas olarak Jiangsu, Anhui ve Jiangxi'de yoğunlaşmıştır ve diğerleri Chongqing, Zhuhai, Hangzhou ve benzerlerinde dağılmıştır. PVDF fiyat artışı, NMP solvent fiyatının yükselmesine neden oluyor

Raporlara göre, Ocak-Mayıs 2021 arasında Çin'deki yeni enerji araçlarının kümülatif üretimi yıllık 262% artışla 1,02 milyon oldu; Ocak-Mayıs arasındaki kümülatif güç bataryası üretimi ise yıllık 227% artışla 59,5GWh olarak gerçekleşti.

Yeni enerji araç endüstrisinin hızlı gelişiminden yararlanan PVDF'nin arz açığı 2020'nin dördüncü çeyreğinden bu yana genişliyor ve ürün fiyatı da yükseliyor. Temmuz 2021'de, lityum pil ürünlerinin ortalama fiyatı 2020'deki yaklaşık 70.000 RMB'den 170.000'in üzerine çıktı.

PVDF için gerekli bir destekleyici solvent olan NMP solventinin fiyatı da PVDF ile birlikte artarak 2021'in başında 15.000 RMB/tondan şu anda 40.000 RMB/tonun üzerine çıkmıştır.

NMP çözücüsünün pazar büyüklüğü hesaplaması

Lityum pil talebi salgınının NMP solvent pazarının hızlı büyümesini sağlaması beklenmektedir. Lityum demir fosfat ve lityum üçlü lityum pil katot malzemeleri 1'e 1 kullanım oranını korursa, kg aktif malzeme başına ortalama 573Wh lityum pil üretilebileceği hesaplanmıştır.

Enerji yoğunluğunun gelecekte 5% oranında artacağı varsayıldığında ve Çin'deki lityum pillerin pazar büyüklüğü hesaplandığında katot malzemeleri Önümüzdeki beş yıl içinde NMP kullanımı tahmin edilecek ve ardından NMP kullanımı sektörün ortalama 50% katı içeriği ile ölçülecektir.

Pazarın 2025 yılına kadar hızla büyüyerek 879.000 tona ulaşacağı tahmin edilmektedir. Birim fiyat açısından, NMP solvent fiyatının gelecekte 30.000 / ton seviyesinde kalacağı varsayıldığında, Çin'deki NMP solvent pazar büyüklüğü 2025 yılında 26,4 milyar RMB'ye ulaşacak ve önümüzdeki beş yıl içinde CAGR46,6% olacaktır

ÇİN'de NMP içeren lityum pil pazar büyüklüğü hesaplaması

NMP solvent endüstrisi rekabet modeli

Rekabetçi model açısından, Çinli üreticilerin teknolojisinin artan olgunluğu ve ürün kalitesinin iyileştirilmesiyle, BASF, Mitsubishi Chemical ve diğer ürünler gibi diğer ülkelerden gelen rakiplerin avantajları artık mevcut değildir ve yavaş yavaş Çin pazarından çekilmektedir.

Şu anda Çin'deki rekabet esas olarak doğrudan üreticiler, geri dönüşüm ve arıtma üreticileri ve az sayıda ithalat ve ihracat tüccarı arasındaki rekabettir. Geri dönüşüm ve arıtma üreticileri dağınık müşteri tabanını ve düşük kaliteli pazarı işgal ederken, doğrudan üreticiler ana müşteri tabanını ve yüksek kaliteli pazarı işgal etmektedir.

Şu anda, NMP endüstrisi rekabet grubu kabaca iki kategoriye ayrılmıştır: ilk rekabet grubu Almanya, Japonya mitsubishi, kül, Michael chemical gibi rekabetçi işletmelerdir, bu tür işletmeler genellikle daha büyük pazar işletmeleri, uzun süre, teknoloji araştırma ve geliştirme yeteneğidir, sermaye ve kanallara sahiptirler ve benzeri çeşitli avantajlar, güçlü rekabet gücü.

İkinci rekabetçi grup, çok sayıda ve küçük ölçekli, az marka etkisine, genel teknolojiye ve düzensiz NMP ürün kalitesine sahip küçük ve orta ölçekli NMP işletmeleridir.

Dünyanın temsilci NMP solvent üreticileri arasında ağırlıklı olarak BASF, Almanya, Ashland, Mitsubishi Chemical, Japonya bulunmaktadır. Çin'in temsilci NMP üretim işletmeleri Binzhou Yuneng, Maiqi Chemical, Changxin Chemical, Anhui Shengjie Energy ve benzerleridir.