1、NMP概述
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國NMP行業(yè)發(fā)展趨勢研究與投資前景預測報告(2024-2031年)》顯示,NMP全稱(chēng)為N-甲基吡咯烷酮,分子式為C5H9NO,是一種良好的溶劑。NMP的生產(chǎn)工藝分為合成與回收兩種。NMP合成又分為無(wú)催化劑合成(華魯恒升路線(xiàn))和催化合成技術(shù),其中無(wú)催化劑合成是通過(guò)γ-丁內酯與一甲胺在高溫高壓條件下胺化縮合而成,是國內大多數企業(yè)采用的方式,催化合成NMP技術(shù)具有能耗和成本低的優(yōu)勢,產(chǎn)品純度更高,但催化劑壽命等問(wèn)題限制了國產(chǎn)化應用。NMP回收是指在鋰電池涂布完成后,通過(guò)烘烤蒸發(fā)冷凝,形成含有水分和雜質(zhì)的NMP回收液,并通過(guò)提純加工后再利用。
NMP工藝路線(xiàn)對比
項目 |
技術(shù) |
技術(shù)條件 |
產(chǎn)品質(zhì)量 |
應用企業(yè) |
NMP合成 |
無(wú)催化技術(shù)(γ-丁內酯與甲胺胺化縮合) |
無(wú)催化劑,需要保持高溫高壓條件 |
純度>99.9%,達到電池級NMP使用要求,部分產(chǎn)品達電子級NMP要求 |
BASF、GAF、日本三菱、國內企業(yè)如派爾森等 |
催化合成技術(shù) |
使用催化劑,條件溫和,無(wú)需高溫高壓 |
可生產(chǎn)純度>99.99%,達到電子級NMP使用要求 |
韓國梨樹(shù)化學(xué)等 |
|
NMP回收 |
深冷技術(shù)+吸收技術(shù) |
難度較低,但需控制溫度防止NMP高溫開(kāi)環(huán)水解 |
純度>99.9%,廢氣NMP含量<50ppm,達到電池級NMP使用要求和廢氣排放要求,回收率達80-90% |
山東長(cháng)信、江蘇天奈等 |
資料來(lái)源:觀(guān)研天下整理
2、NMP國產(chǎn)化加速推進(jìn),但結構性失衡問(wèn)題日益顯現
目前,我國主流NMP生產(chǎn)工藝為無(wú)催化劑合成方法,增產(chǎn)周期較短(一般擴產(chǎn)周期在1-2年),進(jìn)入門(mén)檻較低。近幾年,受下游鋰電池行業(yè)快速發(fā)展,從事NMP生產(chǎn)、回收的企業(yè)數量逐漸增多。根據數據顯示,2022年,我國NMP行業(yè)產(chǎn)能約91萬(wàn)噸,其中合成產(chǎn)能53萬(wàn)噸,回收產(chǎn)能38萬(wàn)噸,并且新增及規劃產(chǎn)能達204萬(wàn)噸。不過(guò),隨著(zhù)NMP產(chǎn)能不斷擴張,其發(fā)展結構失衡問(wèn)題也隨之增加。其中,中小型企業(yè)數量眾多且以回收為主,而技術(shù)水平低致低端產(chǎn)能過(guò)剩,但高端產(chǎn)能仍然較低。例如,市場(chǎng)對超凈高純NMP要求≥99.9%,水分含量要求≤0.01%,所以大部分國產(chǎn)企業(yè)無(wú)法大規模生產(chǎn)。
2023-2025年我國NMP新增產(chǎn)能建設情況
企業(yè)名稱(chēng) |
產(chǎn)能(萬(wàn)噸) |
預計投產(chǎn)時(shí)間 |
||
合成 |
回收 |
合計 |
||
福建溥泉 |
0 |
30 |
30 |
2023 |
弗迪電池 |
0 |
16 |
16 |
2023 |
萬(wàn)華化學(xué) |
8 |
0 |
8 |
2023 |
長(cháng)信化學(xué) |
0 |
14 |
14 |
2023 |
天奈科技 |
0 |
4.5 |
4.5 |
2023 |
贛州昊鑫 |
1 |
2 |
3 |
2023 |
晟捷新能源 |
10 |
0 |
10 |
2023 |
2023年合計新增 |
19 |
66.5 |
85.5 |
/ |
華魯恒升 |
10 |
6 |
16 |
2024 |
中潤化學(xué) |
0 |
20 |
20 |
2024 |
晟捷新能源 |
25 |
0 |
25 |
2024 |
晶瑞電材 |
10 |
2 |
12 |
2024 |
新開(kāi)源 |
10 |
0 |
10 |
2024 |
2024年合計新增 |
55 |
28 |
83 |
/ |
福建溥泉 |
0 |
20 |
20 |
2025 |
江蘇塔塔 |
0 |
20 |
20 |
2025 |
2025年合計新增 |
0 |
40 |
40 |
/ |
合計 |
74 |
134.5 |
203.5 |
/ |
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3、NMP主要應用于鋰電池領(lǐng)域,市場(chǎng)份額占比超7成
在應用領(lǐng)域,NMP作為一種良好的溶劑,在鋰電池生產(chǎn)、聚合物合成、電子化學(xué)品、絕緣漆等多個(gè)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用,其中用于鋰電池制備的電子級 NMP 占比約74%,是NMP行業(yè)最主要的應用領(lǐng)域。
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NMP下游主要用途
NMP應用領(lǐng)域 |
主要用途 |
鋰電領(lǐng)域 |
作為對PVDF的溶劑存在 |
高分子行業(yè) |
用于聚酰亞胺漆的反應和稀釋溶劑 |
絕緣材料行業(yè) |
用于IC、PCB、LED、半導體清洗,以超純電子化學(xué)品為主 |
電子材料行業(yè) |
如丁二烯抽提、異戊二烯萃取、合成氣的脫硫、乙炔的回收、潤滑油精制等 |
石油化工 |
粘結劑溶劑,導電漿料擴散液 |
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4、鋰電池出貨量持續增加,帶動(dòng)NMP行業(yè)需求增長(cháng)
對鋰電池進(jìn)行分析,鋰電正極材料一般使用聚偏氟乙烯(PVDF)作為粘結劑,NMP是最常用的正極粘結劑配套溶劑,也是PVDF必需的配套溶劑。所以NMP對鋰電池生產(chǎn)工段的涂布質(zhì)量、效果及改善鋰電池能量密度均有影響。
NMP在鋰電池中的具體應用
生產(chǎn)工段 |
主要作用 |
配料階段 |
作為PVDF溶劑,參與漿料分散,形成介質(zhì)均勻,在一定粘度范圍內長(cháng)時(shí)間保持穩定的漿料。 |
涂布階段 |
作為漿料的主要液體載體,以穩定的厚度均勻涂敷在金屬基材上,要求和金屬基材有非常好的潤濕性和流動(dòng)性。 |
涂布烘烤階段 |
濕膜在烘箱中勻速運行,溶劑有規律性揮發(fā),NMP承擔造孔功能,NMP承擔造孔功能,NMP以穩定的速度從濕膜中揮發(fā),形成孔徑均勻、分布均勻的多孔微電極結構。 |
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隨著(zhù)鋰電池出貨量增加,帶動(dòng)NMP行業(yè)需求增長(cháng)。根據GGII數據顯示,2023年國內鋰離子電池出貨量886GWh,同比增長(cháng)35.27%,其中動(dòng)力電池是我國鋰電池最大細分品類(lèi),2023年占比71.11%。而按每GWh鋰電池需要1700噸NMP噸測算,2023年我國鋰電池NMP需求量約為150.62萬(wàn)噸。
數據來(lái)源:觀(guān)研天下整理
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此外,鋰電池有使用壽命限制,隨著(zhù)鋰電池出貨量持續提升,未來(lái)鋰電池回收市場(chǎng)空間將逐步打開(kāi),而利用NMP對組分進(jìn)行選擇性分離是一種高效的回收方式,預計NMP行業(yè)也將從中受益。(WYD)

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