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循环使用NMP将成溶剂材料主流

东莞市振欣环保科技有限公司为您讲解循环使用NMP将成溶剂材料主流:

在新能源汽车市场快速放量的带动下,我国锂电池产业链迎来了爆发机遇,作为锂电池溶剂材料的N-甲基吡咯烷酮(NMP)市场深度受益。有证券机构表示,根据《节能与新能源汽车产业发展规划2012-2020》,到2020年我国纯电动、插电式混合动力汽车产能将达200万辆、累计产销量突破500万辆。按30%纯电动汽车(平均每辆汽车锂电池材料约用0.6吨NMP)计算,NMP年需求量约为36万吨。以此计算,至2020年我国NMP的总缺口或超20万吨。“随着动力锂电池行业迅速发展,我国电子级NMP市场需求增长潜力巨大。”滨州裕能化工有限公司(简称“滨州裕能”)营销经理王海鹏表示,一些领先的NMP企业的技术水平已经达到了国际先进水准,循环使用NMP将成为我国锂电池溶剂材料行业的发展主流。

  我国NMP生产达到国际先进水平

  NMP具有溶解力强、可生物降解、可回收利用等优点,是锂电池生产过程中不可或缺的有机溶剂。“在锂电池制造过程中,NMP一是用作溶解正极材料胶黏剂聚偏氟乙烯(PVDF),二是用作锂电池碳纳米管导电浆料(CNT)的扩散液。”王海鹏表示,PVDF是一种高分子固体粉状材料,通过NMP这一液体溶剂将其溶解、拌成浆后,才可以进行涂布。溶解形成的浆料品质对锂电池生产工段的涂布质量、效果有直接影响。他还介绍,CNT用以改善锂电池能量密度,CNT中约95%都是NMP。

  “我国具有生产NMP的良好原料基础。”王海鹏说,NMP的主要原材料是1,4-丁二醇(BDO),我国是世界上最大的BDO产区,为NMP行业发展提供了良好的基础。

  王海鹏介绍,我国一些NMP企业的生产技术已经达到了国际先进水平。据相关数据显示,国外NMP总产能约8万吨/年,而国内的总产能超过20万吨/年。国内外NMP主要工艺路线基本类似,区别在于装置规模水平、DCS控制水平、设备优化水平等。“整体来讲,国外NMP品牌的影响力高于国内,但与国内一些高端的NMP生产企业相比,国外企业的生产规模和产品品质并没有明显优势。”他以滨州裕能为例介绍,目前,滨州裕能已经取得了油浴管式NMP反应器、核心反应器等6项国家专利。其中,核心反应器对NMP品质的稳定性、连续性有关键作用,达到了国内外同类反应器技术最优、最先进水平。他还表示,滨州裕能装置规模已经达到6万吨/年,实现了NMP所有生产工艺的连续化、全程DCS控制,产品已经出口至日本、韩国、美国等26个国家和地区。

  需要继续提高和完善NMP品质

  NMP充足、稳定地供应是保障我国锂电池行业持续、快速发展的重要条件之一。随着国家对安全、环保要求越来越高,NMP回收工艺水平不断提升,循环使用NMP将成为锂电池溶剂材料行业的发展主流。“在锂电池生产线应用时,NMP会在涂布完毕烘干时产生挥发,并通过气箱排到外界。对此,环保法规还要求达到一定的有机排放浓度。”王海鹏说,这就涉及到了NMP回收利用的问题。“回收后的NMP经过专业加工、提纯,能够实现循环使用。”他介绍,当前,国内领先的锂电池生产企业几乎在其所有生产线上都安装了NMP回收系统,实现对NMP回收、提纯、应用。“通过回收系统,可以对80%以上的NMP实现循环利用,大大降低了锂电池生产成本。同时这也达到了国家环保要求。”他认为。

王海鹏表示,作为锂电池市场的组成部分,NMP行业的发展面临着与整个锂电池行业相似的问题,包括低层次价格竞争、产能过剩、行业发展转型升级等。“其中,随着电子行业对材料品质要求越来越高,NMP品质需要继续提高和完善。”他介绍,NMP品质提升的关键在于一致性、稳定性控制和产品纯度、水分、PH值、金属离子等。例如,将金属离子等级由传统的PPM级提升至PPB级,甚至是提升到PPT级;将水分控制由现在的约300ppm级别提升至100ppm级等。“NMP吸湿性强,在包装、运输、储存、使用环节都可能导致其水分上涨。为此,滨州裕能通过研发氮封保护、灌装车间干燥无尘方案等,来保证NMP的正常水分。”他表示,未来滨州裕能将借助高新化工专业技术,不断提高产品品质,使公司NMP品质始终处于行业领先地位。

东莞市振欣环保科技有限公司一直专注于NMP节能环保系统的研发工程,核心工程师有20多年行业经验,热诚欢迎行业专业人士来电探讨交流,希望有更多合作机会。