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我国NMP行业现状分析:国产化加速推进 锂电池出货量增加带动需求增长

1、NMP概述

根据观研报告网发布的《中国NMP行业发展趋势研究与投资前景预测报告(2024-2031年)》显示,NMP全称为N-甲基吡咯烷酮,分子式为C5H9NO,是一种良好的溶剂。NMP的生产工艺分为合成与回收两种。NMP合成又分为无催化剂合成(华鲁恒升路线)和催化合成技术,其中无催化剂合成是通过γ-丁内酯与一甲胺在高温高压条件下胺化缩合而成,是国内大多数企业采用的方式,催化合成NMP技术具有能耗和成本低的优势,产品纯度更高,但催化剂寿命等问题限制了国产化应用。NMP回收是指在锂电池涂布完成后,通过烘烤蒸发冷凝,形成含有水分和杂质的NMP回收液,并通过提纯加工后再利用。

NMP工艺路线对比

项目

技术

技术条件

产品质量

应用企业

NMP合成

无催化技术(γ-丁内酯与甲胺胺化缩合)

无催化剂,需要保持高温高压条件

纯度>99.9%,达到电池级NMP使用要求,部分产品达电子级NMP要求

BASFGAF、日本三菱、国内企业如派尔森等

催化合成技术

使用催化剂,条件温和,无需高温高压

可生产纯度>99.99%,达到电子级NMP使用要求

韩国梨树化学等

NMP回收

深冷技术+吸收技术

难度较低,但需控制温度防止NMP高温开环水解

纯度>99.9%,废气NMP含量<50ppm,达到电池级NMP使用要求和废气排放要求,回收率达80-90%

山东长信、江苏天奈等

资料来源:观研天下整理

2、NMP国产化加速推进,但结构性失衡问题日益显现

目前,我国主流NMP生产工艺为无催化剂合成方法,增产周期较短(一般扩产周期在1-2年),进入门槛较低。近几年,受下游锂电池行业快速发展,从事NMP生产、回收的企业数量逐渐增多。根据数据显示,2022年,我国NMP行业产能约91万吨,其中合成产能53万吨,回收产能38万吨,并且新增及规划产能达204万吨。不过,随着NMP产能不断扩张,其发展结构失衡问题也随之增加。其中,中小型企业数量众多且以回收为主,而技术水平低致低端产能过剩,但高端产能仍然较低。例如,市场对超净高纯NMP要求≥99.9%,水分含量要求≤0.01%,所以大部分国产企业无法大规模生产。

2023-2025年我国NMP新增产能建设情况

企业名称

产能(万吨)

预计投产时间

合成

回收

合计

福建溥泉

0

30

30

2023

弗迪电池

0

16

16

2023

万华化学

8

0

8

2023

长信化学

0

14

14

2023

天奈科技

0

4.5

4.5

2023

赣州昊鑫

1

2

3

2023

晟捷新能源

10

0

10

2023

2023年合计新增

19

66.5

85.5

/

华鲁恒升

10

6

16

2024

中润化学

0

20

20

2024

晟捷新能源

25

0

25

2024

晶瑞电材

10

2

12

2024

新开源

10

0

10

2024

2024年合计新增

55

28

83

/

福建溥泉

0

20

20

2025

江苏塔塔

0

20

20

2025

2025年合计新增

0

40

40

/

合计

74

134.5

203.5

/

资料来源:观研天下整理

3、NMP主要应用于锂电池领域,市场份额占比超7成

在应用领域,NMP作为一种良好的溶剂,在锂电池生产、聚合物合成、电子化学品、绝缘漆等多个领域有着广泛的应用,其中用于锂电池制备的电子级 NMP 占比约74%,是NMP行业最主要的应用领域。

在应用领域,NMP作为一种良好的溶剂,在锂电池生产、聚合物合成、电子化学品、绝缘漆等多个领域有着广泛的应用,其中用于锂电池制备的电子级 NMP 占比约74%,是NMP行业最主要的应用领域。

数据来源:观研天下整理

NMP下游主要用途

NMP应用领域

主要用途

锂电领域

作为对PVDF的溶剂存在

高分子行业

用于聚酰亚胺漆的反应和稀释溶剂

绝缘材料行业

用于ICPCBLED、半导体清洗,以超纯电子化学品为主

电子材料行业

如丁二烯抽提、异戊二烯萃取、合成气的脱硫、乙炔的回收、润滑油精制等

石油化工

粘结剂溶剂,导电浆料扩散液

资料来源:观研天下整理

4、锂电池出货量持续增加,带动NMP行业需求增长

对锂电池进行分析,锂电正极材料一般使用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂,NMP是最常用的正极粘结剂配套溶剂,也是PVDF必需的配套溶剂。所以NMP对锂电池生产工段的涂布质量、效果及改善锂电池能量密度均有影响。

NMP在锂电池中的具体应用

生产工段

主要作用

配料阶段

作为PVDF溶剂,参与浆料分散,形成介质均匀,在一定粘度范围内长时间保持稳定的浆料。

涂布阶段

作为浆料的主要液体载体,以稳定的厚度均匀涂敷在金属基材上,要求和金属基材有非常好的润湿性和流动性。

涂布烘烤阶段

湿膜在烘箱中匀速运行,溶剂有规律性挥发,NMP承担造孔功能,NMP承担造孔功能,NMP以稳定的速度从湿膜中挥发,形成孔径均匀、分布均匀的多孔微电极结构。

资料来源:观研天下整理

随着锂电池出货量增加,带动NMP行业需求增长。根据GGII数据显示,2023年国内锂离子电池出货量886GWh,同比增长35.27%,其中动力电池是我国锂电池最大细分品类,2023年占比71.11%。而按每GWh锂电池需要1700吨NMP吨测算,2023年我国锂电池NMP需求量约为150.62万吨。

随着锂电池出货量增加,带动NMP行业需求增长。根据GGII数据显示,2023年国内锂离子电池出货量886GWh,同比增长35.27%,其中动力电池是我国锂电池最大细分品类,2023年占比71.11%。而按每GWh锂电池需要1700吨NMP吨测算,2023年我国锂电池NMP需求量约为150.62万吨。

数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理

数据来源:观研天下整理

此外,锂电池有使用寿命限制,随着锂电池出货量持续提升,未来锂电池回收市场空间将逐步打开,而利用NMP对组分进行选择性分离是一种高效的回收方式,预计NMP行业也将从中受益。(WYD)

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