金刚化工加码电池防火涂料:行业巨头纷纷布局这一个市场又多大?
发布时间: 2024-07-08 作者:媒体聚焦

  近日,韩国最大的涂料企业金刚化工(KCC)宣布,已与庆北金泉市签署了关于扩大金泉工厂投资的谅解备忘录(MOU)。据悉,金刚化工将在今年底之前在金泉产业园区内大规模投资1000亿韩元以上(约合人民币5.425亿元),新增生产线扩大产能。同时,金刚化工继去年文膜工厂增设生产线后,此次增设金泉工厂完成后,年产能将增至约20万吨,为市场提供更稳定的供应。

  5月12日,金刚化工参加了在德国举行的世界规模最大的功率半导体相关展示会“PCIM Europe 2023(Power Conversion Intelligent Motion)”。在此次展示中,金刚化工展示了未来核心产业——电动汽车驱动零部件及电池用尖端材料——有/无机材料、电动汽车(EV)用防止火灾扩散材料以及全球硅企业——Momentive Silicon材料。在电力半导体市场上,金刚化工推出了有/无机/硅的综合解决方案。

  新能源汽车最重要的包含四大类型:混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)和其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。2021年,我们国家新能源汽车累计销售352.1万辆,同比增长1.6倍,连续7年位居全球第一。新能源汽车数量增长的同时,其相应的新的安全问题也日渐突出。

  据统计,去年全国新能源汽车火灾共发生约3千余起,其中绝大部分事故是由动力电池故障引发。新能源汽车电池包,通常由多个单体电池模块组合而成,机械损伤、热冲击、内短路、在高温环境下长期连续频繁快充等情况,可能会引起个别单体电池“热失控”,然后传导蔓延,导致周围单体电池温度迅速升高达500至1000 °C,最终引发电池包整体燃烧的灾难性后果,带来非常大的安全隐患。

  目前各新能源汽车电池包的防火材料以铺设防火毡材料为主,如隔热毯,云母板、超细玻璃棉、高硅氧棉毡等。虽然防火毡可以有效隔绝热量扩散和控制火势走向、延缓电池热扩散时间,但增加防火毡方案也存在质量增加不利于汽车轻量化发展要求、散热性能差、设计施工全套工艺流程中的局限性等问题,因此,根据动力电池包安全及轻量化的市场需求,具备优异阻燃性的轻薄型防火涂料将成为新能源汽车电池防护的首选材料。

  当前,新能源汽车电池包防火涂料大部分为膨胀型耐火 机理,无溶剂和水性占大多数,大部分需要加热固化以保证其耐火性能,多为双组分。其中膨胀型防火涂料最重要的包含成膜物质、碳源、酸源、发泡剂、填料等,其主要成膜物质为丙烯酸树脂、环氧树脂或氟聚合物等。

  在加热时涂层中热能被转化,防火涂层能迅速膨胀十几倍至几十倍并吸收周围热量,从而有效阻止高温侵入其保护的基材,并以此达到防火目的。

  受尺寸限制及空间要求,汽车电池包在车身上安装后与车身贴合较为紧密、空间较小,且为满足小型化、轻量化的要求,其尺寸和电池盒模组及电路系统都非常紧凑,这导致电池包的防火涂层的膜厚为3~7 mm,为有限的电池包提供零部件装配空间。

  由于新能源汽车用防火涂料属于新的需求,大部分供应商还没有成熟的产品,少数公司创新打造出动力电池用防火隔热涂料。

  根据国家颁布的《新能源汽车产业高质量发展规划(2021-2035年)》,到2025年,我们国家新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右,2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流。电动汽车目前发展较为迅猛,电池包是新能源汽车整车结构的核心部件,电池包的防火性能是电动汽车整车综合安全性能的关键因素。

  位于天津经开区东区、投资近2亿元的 PPG 电动汽车及智能出行创新应用中心项目完成联合验收,预计今年5月正式投入到正常的使用中。项目建设动力电池相关的材料应用实验室及材料应用试验线,用于加速行业新技术的产业化应用;项目建成后将应用模块工艺处理,进行汽车电池工件单独涂料或组合涂料产品的应用研发,帮助提高电动汽车的安全性、耐用性、续航里程、可持续性以及生产效率。

  去年6月,PPG 位于中国安徽省芜湖市的 PPG 全球电动汽车动力电池防火涂料CoracharTM SE 4000生产线正式投入生产。该新增生产线大多数都用在生产电动汽车电池包防火涂料产品。

  今年2月,立邦与大众汽车再次达成合作:推出了能够应用于车身的超低温140摄氏度固化无锡电泳涂料。该产品在大众安徽汽车工厂成功投槽,被大范围的应用于汽车整车和零部件涂装。

  在工艺创新方面,立邦突破了传统烘干工艺需保持160-180摄氏度左右高温的制约,将烘烤温度降至140摄氏度,大幅度减少能源消耗,减轻环境负担。同时,该产品以无锡化实现了重金属的减少应用,满足欧盟 REACH法规的严苛要求,无论对有严格环保认证标准的欧美汽车制造业,亦或是有着良好出口态势的中国汽车制造业,均是具有积极意义的解决方案。

  推出具有防腐蚀性、耐热性、耐压性的宣伟Powdura®绝缘粉末涂料,应用在电池电芯、电池模组、电池壳体、电机定子、转子以及母排等领域。

  宣伟通用工业涂料推出的宣伟Powdura®Insulator绝缘粉末涂料,分别适用于电池、电驱两个领域,均满足UL94-V0的阻燃标准,在电气强度方面满足2700V/100µm标准,其中母排耐压性能可按照每个客户具体需求定制。除此之外,电芯、模组以及电池壳体的涂料均具备良好的耐电解液,电机定子、转子以及母排的涂料具有卓越的导热性能、耐热和耐化学品性能,绝缘粉末涂料高介电强度的特性让新能源汽车电池更好的工作。

  大连义邦与德国SVT集团再次达成国际战略合作,将适用于新能源汽车电池阻燃防火防火涂料引入中国。

  SVT开发了一种创新的膨胀型电池防火涂料并将其商业化,以降低火灾的风险并提高锂(离子)电池在操作使用、存储、物流、制造和测试中的安全性。这款膨胀型防火防火涂料用于电动汽车电池模组或电池包壳体内外侧,以保护基材免受热和火灾的影响。

  在产品方面,巴斯夫去年年底面向中国汽车售后市场,发布固力顺®新能源冷却液产品。此款即用型冷却液固力顺® G22 E+™专为间接冷却系统开发,具有更高的可靠性和安全性。除了提供众所周知的保护效果外,还具有低电导率特性,并可在接触电压时保持稳定的低电流。

  在市场战略方面,去年12月,巴斯夫在国内的首个企业储能项目在巴斯夫大中华区总部正式启用:采用全球领先的磷酸铁锂储能技术,单次循环可储存总容量达12MWh的可再次生产的能源电力,为浦东基地的绿电持续供应提供有力保障。

  据中国汽车工业协会统计多个方面数据显示,2022年我们国家新能源汽车产销分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和93.4%。中汽协称,我们国家新能源汽车近两年来快速地发展,连续八年位居全球第一。在政策和市场的双重作用下,2022年新能源汽车市场占有率达到25.6%,高于上年12.1个百分点。

  中汽协称,根据行业有关数据对新能源汽车增长预测,新能源汽车的销量会持续性增长,在汽车销售总量中所占的比例会慢慢的大。尽管国补退出,新能源汽车增速仍在持续,中汽协预计2023年国内新能源汽车的销量将达到900万辆。在国际能源署对电动车的年度展望中,中国占据了主体地位,占全球电动汽车存量的一半,包括纯电动车和插电式混合动力车,2022年全世界电动车销量的60%发生在中国。

  国际能源署(IEA)在今年前不久发布的《2023年全球电动汽车展望报告》中表示,2022年全球电动汽车销售超过了1000万辆,2023年其销售量有望再增加35%,达到1400万辆。占乘用车市场的18%。根据IEA的最新预测,电动汽车在整个汽车市场中的份额已从2020年的4%左右上升到2022年的14%,今年将进一步增加到18%。

  在主要汽车市场的不断政策加码下,电动汽车销售的前景一片光明。基于IEA对既定政策情景(STEPS)的分析,全球电动汽车的总数量(不包括两轮/三轮汽车)将从2022年的近3000万辆增长到2030年的约2.4亿辆,平均年增长率约为30%。电动车总销量在2025年达到2000万辆以上,2030年达到4000万辆以上,分别占所有汽车销量的20%和30%以上。

  对电动汽车需求的增加正在推动对电池的市场需求。汽车锂离子电池需求从2021年的约330 GWh增长至2022年的550 GWh,增幅约65%,这主要是由于电动乘用车销量的增长。国际能源署预测,到2030年,电动汽车电池需求将大幅度增长,在既定政策情景(STEPS)中达到3TWh以上,在宣布的承诺情景(APS,即完全满足政府气候承诺)情景中达到约3.5TWh,在净零情景(NZE)中则将达到5.5TWh以上。

  伴随着动力电池的市场需求增加,用于动力电池的涂料需求也将随之增加。有机构此前预测全球动力电池涂料潜在市场达到60亿美元,中国将在这个潜在市场中占40%(约合160亿元)。此外,我国电动搅拌车、电动起重机、电动挖掘机、电动叉车等需求也在加快速度进行发展,将会释放动力电池涂料需求。未来,中国动力电池涂料的全球市场占比或许会更高。

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