行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
动力锂电池用聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂
建议项目名称
(英文)
Polyvinylidene fluoride(PVDF) resins for power lithium battery use
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
83.080.20
中国标准分类号
G32
牵头单位
浙江省化工研究院有限公司
体系编号
01-015-02-04-09
参与单位
中化蓝天氟材料有限公司、山东华夏神舟新材料有限公司、内蒙三爱富万豪氟化工有限公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

聚偏二氟乙烯(PVDF)是半结晶性含氟聚合物,它兼具氟树脂和通用树脂的特性,除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能等氟树脂的特性外,还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,其应用范围不断扩大,现已成为氟树脂中仅次于聚四氟乙烯(PTFE)的第2大品种,下游耐候涂层、注塑、锂电池、光伏背板膜等产品被广泛应用于国防、化工、电子、建筑、医疗、新能源等各个领域。

 PVDF在动力锂电池中主要用做粘结剂和隔膜涂层。受新能源车、光伏、5G等行业高速发展影响,尤其是国家“双碳”政策的出台,各地发展清洁能源,控制“双高”产品及企业的发展,新能源汽车的超预期增长,PVDF作为动力锂电池产业链中不可或缺的关键材料之一,要用作正极粘结剂和隔膜涂覆材料,尤其是作为正极粘接剂短期内具有不可替代性,在锂电市场需求保持高速增长。PVDF国际生产厂家主要有索尔维,阿科玛和吴羽三家公司,2018年前90%以上的锂电级PVDF由这三家公司提供。随着国家对环保的越发重视,PVDF在锂电领域的需求也将在未来5年内达到十万吨级。目前国产PVDF在中低端应用领域已基本实现全覆盖,但如动力锂电池等高端领域、高镍三元及隔膜涂覆等尖端领域市场仍被国外企业所主导,急需打破现有局面,实现氟材料自主化生产。

动力锂电池使用时,PVDF长期处于电解液浸泡与电池的充放电过程中,由于特殊的使用环境,动力锂电池用PVDF树脂对产品的性能要求与涂料、制品等传统应用领域有很大的不同,而现有相关标准的内容几乎不涉及动力锂电池用品级。为了规范动力锂电池用PVDF树脂行业发展,满足下游行业的应用需求,推动PVDF树脂行业的技术进步,有必要制定动力锂电池用PVDF树脂的行业标准。

本项目符合国家新能源、双碳等重大战略,符合工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》,符合《2022年全国标准化工作要点》。标准将满足不同客户对动力锂电池用PVDF树脂的需求,提高企业参与国际市场争夺的竞争力,特别是在高端产品方面的竞争力,对氟树脂行业也将起到相当程度的带动作用,引领行业向更高的水平发展。


范围和主要
技术内容

本文件规定了动力锂电池用PVDF树脂的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于由偏二氟乙烯单体聚合制得的动力锂电池用PVDF树脂。


国内外情况
简要说明

PVDF1944年由DuPont公司研制成功,1960Pennwalt公司首先实现商品化。自从1969Kawai首次报道了PVDF具有工业应用价值的强压电活性及1971Bergman报道了其显著的热释电效应之后,对这类铁电聚合物的研究发生了历史性的转折。PVDF具有很强的压电效应和热释电效应,也是目前在压电高分子材料中研究较为系统、应用最广泛的高聚物。50余年来,人们已经根据PVDF及其共聚物的功能特性研制出成百种功能元器件。一直以来,法国阿科玛、比利时的索尔维、日本的吴羽化学生产的锂电粘结剂PVDF比较受市场欢迎,法国阿科玛和比利时的索尔维生产的锂电池隔膜涂层用PVDF比较受市场欢迎。

国内的PVDF发展起步较晚,约在20世纪80年代完成小试技术探索,90年代中期开始中试生产。主要的生产厂家包括浙江省化工研究院、中化蓝天氟材料、三爱富、山东东岳、浙江巨化、浙江孚诺林、东阳光等。早期生产的PVDF树脂以涂料树脂为主,PVDF锂电粘结剂约在1999年开始进入市场,但由于质量及稳定性稍差,价位上相差无几,进口PVDF还是占据相当大的市场份额。近几年随着新能源汽车的蓬勃发展,动力锂电池生产企业对PVDF的需求呈暴发式增长,也促使各PVDF生产厂家纷纷加大投入,提升产品技术水平,扩大产能。目前国产动力锂电池用PVDF已开始替代国外品牌产品,产品性能获下游用户认可。

目前动力锂电粘结剂用PVDF需求量占PVDF总产量的约30%。预计2022-2025年,动力锂电池产量将分别达到800 GWh(十亿瓦时)、1300 GWh1700 GWh2000GWh ,按1 GWh 50吨粘结剂计算,PVDF在粘结剂方面的需求量将达到4万吨、6.5万吨、8.5万吨和10万吨。为了使动力锂电池具有更高的安全性,PVDF涂敷隔膜的需要也在逐年增长,预计202235%的动力锂电池将使用PVDF涂敷隔膜,随后三年,占比将继续提升至40%45%50%,按1 GWh 20PVDF涂层计算,PVDF在隔膜涂敷方面的需求量将分别达到0.56万吨、1.04万吨、1.53万吨和2万吨。届时动力锂电池用PVDF需求量将占PVDF总产量的约50%左右。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
《动力锂电池用聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂》行业标准项目建议书20220329.doc (51.5KB)任务书(建议书)