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化工原料常见问题

NMP还能火多久?

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  近日,河南中汇电子新材料有限公司年产10万吨新能源配套电极辅助材料及循环综合利用项目顺利建成中交,标志着该项目由建设阶段全面转入试生产阶段。河南中汇电子项目是依据国家新能源汽车产业政策、低碳转型和大力发展循环经济要求,投资10亿元,建设年产10万吨新能源配套电极辅助材料及循环综合利用项目,项目占地90余亩,分两期建设,包含1套年产5万吨γ-丁内酯(GBL)装置,2套年产2.5万吨N-甲基吡咯烷酮(NMP)装置。受动力和储能电池行业需求快速增长的拉动,NMP吸引了众多投资者,其中不乏宁德时代和比亚迪这样的产业链下游企业。NMP为何这么火?还有多少市场蛋糕可以分?大

  2025年NMP需求预计超200万吨

  NMP是一种选择性强和稳定性好的极性溶剂,具有沸点高、溶解力强、稳定性好、可生物降解、可回收利用等特点,在锂电池、高分子材料、电子、清洗剂、医药、农药、颜料等行业中被广泛应用,其中锂电池行业中NMP的应用规模最大。

  在制备锂电池时,NMP的应用场景主要有:

  浆料制备:NMP作为粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)的溶剂,将粘结剂、导电剂、正极活性物质等各种电极所需物质进行混合、溶解、搅拌、分散,形成均匀的浆料,浆料分散质量的好坏直接影响了锂离子电池的质量及性能。

  涂布:是制备浆料完成后的下一道工序,将稳定性好、粘度高、流动性好的浆料均匀地涂敷在正极金属箔片上,NMP作为浆料的液体载体,有非常好的润湿性和流动性,是主流的涂布溶剂。涂布环节对锂离子电池的容量、使用寿命、安全性具有重要的意义。

  烘干:涂布完成后,正极片在真空干燥机内进行烘烤干燥,烘烤温度为120±5摄氏度,去除电极浆料中的NMP,使浆料中粘合剂、导电剂、正极材料形成孔径均匀、分布均匀的多孔薄膜,覆盖在电极片上。

  NMP作为溶剂参与锂电池生产的核心环节,其质量直接影响锂电池涂布质量。随着动力和储能电池快速扩张,引发锂电池行对NMP需求剧增,为NMP扩产带来空间。

  根据研究报告数据显示,每GWh锂电池生产需要1700吨NMP。据了解,到2025年NMP需求量预计超200万吨,未来NMP市场发展前景广阔。

  预计总产能将超400万吨/年

  按照来源不同,NMP可以分为合成NMP和回收NMP两大类。合成NMP是指由化学合成方式制得的新产品,由GBL与一甲胺缩合制NMP是目前工业化生产的合成路线;回收NMP是指作为溶剂使用的NMP经过回收、精制之后的循环利用产品。

  在合成NMP中,绝大部分生产企业采用1,4-丁二醇(BDO)脱氢制GBL,再氨化缩合制NMP的路线,全球仅三菱化学采用顺酐加氢制GBL,再氨化缩合制NMP。

  回收利用NMP主要分为两种模式,一种是NMP用户自行回收利用,形成内循环,另一种是委托生产厂家精制,或购买厂家精制后的NMP产品。在NMP生产企业中,既有专营合成产品或回收产品的,也有兼具合成和回收能力的企业。由于NMP的回收再利用过程所需设备简单,技术难度低,易获得,投资额小。

  国内方面,中石化开发了一种以Cu-Zn-Cr-Zr为催化剂的BDO脱氢-氨化制备NMP工艺技术。尽管催化工艺具有明显优势,但由于部分工程技术问题未解决(如催化剂寿命等),目前鲜有工业化应用。

  迈奇化学是目前唯一一家采用催化工艺的NMP生产企业。其自主研发的ZSM新型分子筛复合稀土铈催化剂,能够加速中间体NMH闭环生成NMP。

  据中国化信咨询数据,2022年,全球合成NMP产能为68.7万吨/年。海外产能合计为15.5万吨/年,占全球合成NMP总产能的23%。主要生产企业包括巴斯夫(7.0万吨/年)、亚什兰(2.5万吨/年)、三菱化学(2.5万吨/年)、利安德巴赛尔(2.0万吨/年)和印度BalajiAmines公司(1.5万吨/年)。

  2022年,中国合成NMP产能为53.2万吨/年,占全球合成NMP总产能的77%。目前我国共16家合成NMP生产企业,其中合成产能在3万吨/年及以上的企业有8家,产能合计42.7万吨/年,占全国合成NMP总产能的80.3%,行业集中度较高。代表性的生产企业有长信化学、中润化学、滨州裕能、迈奇化学、晶瑞新能源等。

  据不完全统计,截至目前我国NMP拟在建项目超20个。其中合成NMP产能超过150万吨/年,回收NMP产能超过200万吨/年,除部分项目预计投产时间在2025年以后,大部分项目预计将在2025年前投入运行。若这些项目全部建成投产,预计至2025年,我国合成NMP产能将达到约164万吨/年,回收NMP产能将达到约280万吨/年。


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