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[NMP]:NMP產(chǎn)品基本介紹

一、NMP介紹

NMP,全名N-甲基吡咯烷酮,分子式為C5H9NO,一種無色透明液體,是最常用的鋰電池輔材之一。制作電極片時,NMP作為溶劑,將粘結(jié)劑、正極活性物質(zhì)、導電劑等各種電極所需物質(zhì)融合在一起,使粘結(jié)劑與其他物質(zhì)充分接觸,均勻分布。作為一種性能優(yōu)良的高沸點溶劑,NMP幾乎與所有溶劑(乙醇、乙醛、酮、芳香烴等)完全混合。NMP產(chǎn)品具有沸點高、極性強、粘度低、溶解能力強、無腐蝕、毒性小、生物降解能力強、揮發(fā)度低、化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性優(yōu)良等特點。

NMP屬于專用化學產(chǎn)品,按照金屬雜質(zhì)、控制粒徑、顆粒個數(shù)和應用范圍分為4個等級,分別為微電級、電子級、醫(yī)藥級和工業(yè)級。其中微電級要求等級最高,應用于集成電路中光刻膠的清洗和液晶封裝的清洗;電子級可應用于鋰離子電池和芳綸等新材料領(lǐng)域。NMP目前在國內(nèi)市場仍處于成長階段,尤其是隨著新能源汽車市場快速的發(fā)展,將促使對 NMP的市場需求量穩(wěn)步增長。

二、NMP產(chǎn)業(yè)鏈
(一)上游

BDO和一甲胺是其主要原料 。其中BDO(1,4-丁二醇)是一種重要的有機和精細化工原料,?它被廣泛應用于醫(yī)藥、化工、紡織、造紙、汽車和日用化工等領(lǐng)域。一甲胺水溶液是化學物質(zhì),是為無色透明液體。

(二)中游

NMP工業(yè)化時間較長,技術(shù)成熟,其生產(chǎn)工藝主要有兩種:一種是合成工藝,由 1,4 丁二醇(BDO)脫氫生產(chǎn)γ-丁內(nèi)酯(GBL),再由γ-丁內(nèi)酯與一甲胺胺化反應生成粗產(chǎn)品,再精餾提純到成品NMP;二是精餾提純工藝,動力電池生產(chǎn)廠商使用后的NMP廢液回收給NMP生產(chǎn)廠商,NMP主要通過物理提純,在10%左右的損耗后生產(chǎn)出新的NMP溶液,也可能添加一部分新液進行。

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NMP目前的生產(chǎn)工藝已發(fā)展為可靠、成熟的工藝生產(chǎn)路線,國內(nèi)外幾大廠商工藝方法并無太大差異,少數(shù)差異主要體現(xiàn)在脫氫催化劑使用以及精餾填料等細節(jié)處理。

精餾提純法逐步成為動力市場主流。一方面,隨著動力電池的大規(guī)模使用,動力電池生產(chǎn)中產(chǎn)生的NMP廢氣因環(huán)保的要求無法直接排放,需要冷凝成NMP廢液,大量的NMP廢液需要市場去消耗;另一方面,精餾提純工藝的經(jīng)濟型高于合成工藝法,同時,合成工藝過程中產(chǎn)生副產(chǎn)品氫氣屬于危險化學品。

市場競爭格局分散,實際產(chǎn)能利用率低。德國巴斯夫、日本三菱化學以及美國利安德巴塞爾是國際市場上主要的生產(chǎn)商,產(chǎn)能以年均約8%~10%的速度在增長。但國外生產(chǎn)商在我國國內(nèi)的競爭優(yōu)勢正在逐步弱化,所占市場份額逐漸縮小。NMP行業(yè)國內(nèi)廠家技術(shù)日趨成熟,目前主要生產(chǎn)廠家較多、且較分散。慶云長信、邁奇化學等龍頭廠商裝置產(chǎn)能高,但實際產(chǎn)能利用率低。同時,市場上有較多的小體量回收公司,在產(chǎn)品細節(jié)上無法滿足下游鋰電龍頭企業(yè)的需求。全國NMP實際年產(chǎn)量至多40萬噸,并且隨著全國環(huán)保、安全監(jiān)管力度越來越大,很多手續(xù)不全的廠商面臨關(guān)停的境地。

(三)下游

NMP是生產(chǎn)鋰離子電池電極非常重要的輔助材料,在鋰離子電池前段配料過程中最普遍被使用的溶劑。NMP用于溶解正極粘結(jié)劑 PVDF,以及作鋰電池碳納米管導電漿料(CNT)的擴散液,分別影響涂布質(zhì)量/效果、改善鋰電池能量密度,具有沸點高、溶解力出眾、揮發(fā)度低、選擇性強、熱穩(wěn)定性好、吸濕性強等特性。?一般 NMP 占鋰電池制造成本比重在 3%- -6% 。

溶劑NMP、粘結(jié)劑、活性物質(zhì)、導電劑等按配比與順序混合后制成漿料,采用涂布機將漿料均勻涂敷在箔的兩側(cè),然后進入烘干機進行密封負壓抽風烘干。烘干機內(nèi)的廢氣(主要成分是NMP)通過噴淋塔或分子篩等設備進行收集并通過冷凝回收處理,冷凝后的NMP回收液經(jīng)專業(yè)的精餾提純設備進行純化處理,產(chǎn)品達到鋰電池生產(chǎn)工藝要求之后,可再次循環(huán)使用。

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資料來源:高工鋰電、信達證券研發(fā)中心、中信建投。


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