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寧德時代發(fā)布的麒麟電池體積利用率高達(dá)72%，能量密度高達(dá)255Wh/kg，擁有快充功能，整體效能大幅提升。麒麟電池通過設(shè)立彈性夾層、改變水冷板結(jié)構(gòu)、智能利用底層空間等方式實現(xiàn)了電池更安全、更長續(xù)航里程、實現(xiàn)快充等性能提升，電池結(jié)構(gòu)的改變也伴隨著相關(guān)材料的升級與增長，我們認(rèn)為，麒麟電池在隔熱、輕量化、絕緣等方向上的升級將會給水冷板、導(dǎo)熱球鋁、LIFSI、聚氨酯、氣凝膠、絕緣材料等帶來投資機(jī)遇。

由于鋰離子電池的電化學(xué)儲能裝置的需求不斷增長，對于大型應(yīng)用例如電網(wǎng)存儲和電動交通工具，經(jīng)常使用串并聯(lián)陣列連接的多個單元，讓單體構(gòu)成電池組，而安全性是大型單元持續(xù)存在的問題。如充放電過程中單元容易因熱脹冷縮而發(fā)生形變、車輛運(yùn)行過程中因震動而造成的相互擠壓、單個電池的熱失控狀態(tài)引起相鄰電池單元的熱失控傳播問題等。因此在動力電池組件中使用的電池襯墊或緩沖墊必須具備足夠硬度以保持部件固定到位；必須擁有高壓縮復(fù)原特性以應(yīng)對電池使用過程中的尺寸變化；必須擁有較好的保溫性能來減少組件之間的熱傳導(dǎo)率，而聚氨酯材料獨(dú)特的軟硬段嵌段共聚的結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)秀機(jī)械性能，以及非常寬的硬度可調(diào)節(jié)范圍，其在鋰離子電池惡劣的使用工況下依舊可以提供可靠的緩沖、隔振和密封性能，是其他彈性體產(chǎn)品無法替代的。

鋰電池中聚氨酯材料應(yīng)用

親質(zhì)、堅硬、導(dǎo)熱高效的聚氨酯電池外殼正在逐漸受到青睞。通過拉擠成型工藝將聚氨酯材料和玻璃纖維或碳纖維可制成模塊化、輕質(zhì)且堅固的電池外殼，為電池組減重同時可封裝更多鋰離子電池單元；在電池外殼中，填入基于聚氨酯改性的粘合劑和縫隙填料，改善從電芯到冷卻設(shè)備的熱傳遞，提高電池的導(dǎo)熱性，帶來更高性能表現(xiàn)。

動力電池CTP、4680等工藝創(chuàng)新提升能量密度，同時對安全性要求提升。為了實現(xiàn)更長距離的續(xù)航，提升電池能量密度是動力電池廠家的核心追求之一。除了電池材料上的創(chuàng)新，CTP（Cell to Pack）、CTC（Cell to Chassis）、4680電池等工藝創(chuàng)新，也將提升電池包的能量密度。但提升電池能量密度的同時，也提升了電池散熱、隔熱、緩沖、保溫等性能的需求，催生了新材料在動力電池領(lǐng)域的應(yīng)用。從寧德時代發(fā)布的專利看，動力電池對聚氨酯等新材料的應(yīng)用需求提升。

上圖（左）：特斯拉4680電池能量密度提升16%

上圖（右）：特斯拉CTP工藝

海外材料公司研發(fā)電池用新型材料，滿足電池安全性需求。

以科思創(chuàng)為例，科思創(chuàng)是拜耳集團(tuán)的子公司，其高科技聚合物材料廣泛應(yīng)用于諸多關(guān)鍵行業(yè),包括汽車、電氣和電子、建筑、運(yùn)動休閑等，2020年實現(xiàn)收入859億元。為解決碰撞時電池安全問題，采用成熟的拉擠成型工藝，采用耐用聚氨酯樹脂和玻璃纖維或碳纖維制作復(fù)合框架零件，生產(chǎn)出堅固輕質(zhì)的電池外殼。

以羅杰斯為例，公司PORON 聚氨酯和 BISCO 硅膠防振襯墊是得到汽車行業(yè)認(rèn)可的解決方案，可以用作減振和隔振材料，能夠可靠地提供持續(xù)的反彈力，讓單體電池成組，同時起到防塵防水密封作用，避免因振動造成損壞。

麒麟電池對于新材料使用存在巨大邊際帶動。聚氨酯材料的使用已經(jīng)在傳統(tǒng)鋰電池中得到驗證，隨著電池容量的進(jìn)一步擴(kuò)大，廠商對于輕量化、緩沖性、導(dǎo)熱性新材料的需求將更加旺盛。

匯得科技公司研發(fā)并量產(chǎn)多款動力電池新材料產(chǎn)品。公司2021年中報披露，公司成功研制出多種新能源車配套聚氨酯產(chǎn)品，部分產(chǎn)品已通過客戶要求的產(chǎn)品測試，開始小批量生產(chǎn)并試銷。

匯得科技動力電池產(chǎn)品情況

這里尤為要介紹下巴斯夫推出的產(chǎn)品。

巴斯夫已開發(fā)出基于STM ( spray transfermolding )工藝的聚氨酯復(fù)合材料電池包殼體解決方案，搭載該創(chuàng)新解決方案的幾款電動汽車已經(jīng)實現(xiàn)了大批量上市。這也是在全球范圍內(nèi),第一次量產(chǎn)的STM聚氨酯復(fù)合材料電池包殼體。

經(jīng)過充分的量產(chǎn)驗證，這項解決方案兼具阻燃好，重量輕，可以提升電動車的駕駛安全性。此外，在生產(chǎn)方面，它可直接應(yīng)用于現(xiàn)有成熟的汽車供應(yīng)鏈和生產(chǎn)設(shè)施，生產(chǎn)的效率高，非常適于汽車行業(yè)的快速大規(guī)模生產(chǎn)，是電動汽車電池包減重降本的理想解決方案。

巴斯夫STM 解決方案已經(jīng)通過的行業(yè)阻燃相關(guān)測試:UL94V-0阻燃級別的電池殼的材料及GB 38031-2020外部火燒試驗。

STM 聚氨酯復(fù)合材料電池包殼

采用巴斯夫特性材料開發(fā)的STM 聚氨酯復(fù)合材料電池包殼體，采用微發(fā)泡技術(shù)，可以大大降低部件密度，輕松實現(xiàn)殼體減量的目標(biāo)，同時擁有關(guān)鍵專利技術(shù)使得部件可以滿足氣密性試驗與沉水試驗要求。在輕量化的同時，該復(fù)合材料擁有著高強(qiáng)度和高韌性的特點(diǎn)，為殼體保證了足夠的機(jī)械性能。

巴斯夫的STM聚氨酯復(fù)合材料解決方案，其工藝無需預(yù)成型，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他傳統(tǒng)的聚氨酯復(fù)合材料成型工藝。目前國內(nèi)汽車行業(yè)已有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)商可以快速提供量產(chǎn)的產(chǎn)品。同時,新量產(chǎn)項目的設(shè)備及模具投入成本也非常低。

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