开发全球最大萤石伴生矿金石资源( 四 )


与锂离子电池相似,钠离子电池是一种依靠钠离子在正负极间移动来完成充放电工作的二次电池 。钠元素在地球储量丰富,地壳丰度为 2.74%,远比锂元素储量丰富 。例如,包括海水在内的盐水含有大量 Na 元素 。在碳酸锂价格飞涨的背景下,钠离子电池相比锂电池已形成 30%-40%成本优势 。
性能方面,钠离子电池的能量密度相较于三元锂电的 200-350Wh/kg 较低,但与磷酸铁锂电 池的能量密度 150-210Wh/kg 有一定重叠范围;钠离子电池正常工作温度-40-80℃,而锂电池为-20-60℃;高内阻致使钠离子电池短路瞬间发热少,安全性高于锂电池,因此钠离子电池在储能领域有一定应用前景 。

开发全球最大萤石伴生矿金石资源

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六氟磷酸钠:六氟磷酸钠作为钠离子电池的电解质,在常温下具有高离子电导率、低黏度、较宽的电化学窗口及良好的电化学稳定性 。六氟磷酸钠的生产制作流程与六氟磷酸锂十分相近,生产过程同样需要消耗大量氢氟酸 。未来钠离子电池若在部分应用替代锂电池,会带来许多材料的变革,而所用材料对氢氟酸同样具有较大消耗 。
2.2. 氟化学品在光伏、氢燃料电池中的应用
PVDF、PVF、FEVE 是光伏背板氟膜的原材料 。太阳能电池板截面有光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA 和背板五层结构 。
在单玻结构中,背板需要使用氟膜或氟涂敷层,由 PVDF 或 PVF 或 FEVE 制作而成 。太阳能背板位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护、支撑的作用,需要具备可靠的绝缘性和耐老化性 。
背板一般具有三层结构(PVDF/PET/PVDF),外层 PVDF 具有优异的抗环境侵蚀能力,中间 PET 起绝缘功能 。氟膜作为光伏背板耐候涂层或薄膜,可延长光伏组件的使用寿命 。
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使用了氟膜的背板材料耐老化性显著增强 。
根据杜邦,PET 使用 6 至 10 年损坏率高达 90%,而 FEVE 使用 6 至 10 年损坏率不足 30%,高质量的 PVDF、PVF(Tedlar)涂敷背板在恶劣的环境下使用长达 25 年 。背板氟膜具有 KPF、PPF 等结构,由拉成膜或涂敷的 PVDF 与 PET 膜复合制成 。然而 P 型电池转化效率已接近瓶颈,N 型电池双面化率达 70%-90%,N 型电池的渗透带来电池双面化率提升,降低采用背板方案的单玻结构在光伏中的份额,因此 PVDF、PVF、FEVE 在光伏中的增速将略慢于行业整体增速本身 。
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氢燃料电池全氟磺酸质子交换膜:全氟磺酸树脂是制备氢燃料电池质子交换膜(PEM)的原材料 。作为水电解槽膜电极的核心部件,质子交换膜不仅传导质子,隔离氢气和氧气,并且为催化剂提供支撑 。
目前的水电解槽质子交换膜长期被科慕、陶氏、旭硝子、旭化成等外企垄断,价格高达几百至几千美元/㎡,后续随国产化率提升有较大的需求增长潜力 。
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2.3. 制冷剂:最大的萤石传统需求,升级迭代带来氟用量提升
制冷系统的工作原理是通过压缩机把密封管道中的制冷剂加压使其液化,再由细管进入粗管减压汽化,并在此过程吸收大量热量 。从而使得通过铜管的空气被冷却,产生制冷效果 。因此,制冷剂需要采用沸点稍低的化合物 。沸点高低主要和分子间力有关 。
首先,含氟制冷剂一般是共价化合物,共价键键能低;并且,氟原子量较小,制冷剂分子的分子量也比较小,因此分子间作用力也小;再者,含氟制冷剂一般结构对称,没有偶极矩,这进一步使分子间作用力小 。

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