锂电池专用水性粘结剂——国产厂商的切肤之痛

　　锂电池专用粘结剂的主要作用有两个：粘结和导电。锂电池在充放电的过程中不可避免的会产生体积收缩或膨胀，一方面，粘结稳定了电极活性材料与导电剂的空间接触。另一方面，其导电率极大地影响了电极的活性，进而对电池充放电效率、内阻降低等综合性能起到了非决定性的拉动效应。虽然粘结剂在正负极片中用量非常少，在锂电池成本占比中不超过3%，但是其作用却不容小觑。目前，涉及锂电池的材料国产化率普遍比较高，但是高端水性粘结剂的国产市场几乎是一片空白，本文将对锂电池专用水性粘结剂国产厂商的切肤之痛进行一一剖析。

　　现阶段，工业化大规模生产的锂电池专用粘结剂是聚偏氟乙烯(PVDF)油溶性粘结剂，因为聚偏氟乙烯属于热塑性树脂，需要溶剂溶解才能制成油溶性粘结剂，而这些溶剂通常会选用强极性有机化合物，对人体健康损伤非常大，并且考虑成本的控制，还要进行回收处理。相比而言，水性粘结剂具有无溶剂释放、对环境友好等优点，被认为是锂电池专用粘结剂的发展方向。

　　向正极材料的技术拓展瓶颈无法攻克

　　常用的水性粘结剂有聚四氟乙烯乳液型PTFE、丁苯乳液型SBR、聚丙烯酸脂型PAA、羟甲基纤维素CMC等，它们可以与正极材料的磷酸铁锂搭配使用，部分锰酸锂也可以，但三元材料尤其是高镍三元，无法搭配甚至格格不入，存在难以攻克的技术难点，让水性粘结剂在正极材料的拓展变得非常困难。

　　目前，欧盟已经出台政策禁止销售油溶性粘结剂，中国很有可能在未来几年出台相关政策。到时，水性粘结剂的研发力度会不断加大，逐渐开始替代聚偏氟乙烯(PVDF)油溶性粘结剂成为了可能。预计未来拉动市场增长的关键因素是下游的动力电池的市场规模的不断扩大。

　　市场需求量大，但几乎被日企垄断

　　根据市场调研的结果，2017年水性粘结剂的需求量大约为2000吨，其中高端水性粘结剂的价格为每公斤300~400元，低端水性粘结剂的价格为每公斤20~30元。在高端领域的国内厂商几乎可以被称为“消声匿迹”。市场增量最大的动力电池市场超过70%的份额由前10家企业占据。瑞翁、双日、JSR等日本企业垄断着市场，攫取着国产厂商无法比拟的高额利润。

　　水性比油性贵7倍，产业链下游囊中羞涩又无可奈何

　　对于位于产业链下游的电池厂商来说，成本当然是首要考虑的因素。如果从成本核算的角度来看，油溶性粘结剂每公斤40元上下，水性粘结剂每公斤300~400元，贵了7倍左右。技术升级换代的市场驱动力不大。

　　在产业链下游高端应用市场方面：3C和动力电池领域长期被日企占据。这些要得益于：日企对于产品质量的严格管控，对中国市场的较早布局，十年耕耘，采用“上海进口，日本生产”的商业模式，紧跟国内大客户的发展战略。

　　国产厂商起步晚，研发实力较弱

　　对标日本企业——瑞翁从1992年开始锂电池专用材料研究，1995年开始销售水性粘结剂，从全球范围来看都是最早的，其客户包括全球十大电池企业。JSR在国内合作的高端客户超过一百家，2017年水性粘结剂出货量接近300吨。国产水性粘结剂厂商也只能保持技术跟进，并且长期在中低端市场徘徊，也就是每公斤20~30元的水性粘结剂市场，当然还可以外延到超级电容器的市场，虽然有一定规模，但是销售价格也无法保证国产厂商从“生存”、“发展”到“卓越”的累积和跨越。

　　国内基础工业跟不上，原材料需要提纯

　　锂电池专用水性粘结剂原材料属于石油化工产品的二级和三级产品，日本国标对于石化产品的处理要求很高，并且日企也严格遵守标准执行生产，所以它们的原材料采购后可直接用于生产，不需要二次加工提纯。而在中国市场上找不到相关的高品质原材料。

　　一般情况下，石化行业产线的前期投入很大，回报周期较长，没有足够大的规模和利润，很少有水性粘结剂企业愿意涉足上游自己做原材料提纯工序。

　　结语

　　目前，锂电池专用水性粘结剂国产厂商处于一种很尴尬的现状，一方面，他们有强大的意愿进入高端市场和日本企业进行直接竞争，但是受制于基本国情，无法在短时间内取得立竿见影的成效。因为国内基础工业的发展，技术瓶颈的攻克，取得市场信任和品牌建立都不能一蹴而就。另一方面，水性粘结剂在锂电池性能和结构组成中处于非支配地位，成本占比很小，长期被忽视。久而久之，垄断成为了一种“习惯”，无法打破。这些都是锂电池专用水性粘结剂国产厂商的切肤之痛。