云母制品在下游新能源汽车及电池储能行业运用
思瀚产业研究院 浙江荣泰    2023-07-25

（1）新能源汽车行业

云母制品在新能源汽车行业中主要作为动力电池热失控防护材料使用。近年来在全球新能源汽车行业快速发展的背景下，动力电池作为新能源汽车的核心部件其性能也不断提升，电池能量密度逐步提升成为总体趋势。

随着电池能量密度提升，电池热失控引发起火爆炸的安全性问题成为新能源汽车厂商亟待解决的重要技术挑战。为提升新能源汽车安全防护水平，我国 2021 年 1 月 1 日起开始执行《GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》，要求电池单体发生热失控后，电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

目前新能源汽车厂商用于动力电池热失控防护材料主要有气凝胶毡、阻燃泡棉、云母材料、陶瓷化硅橡胶等。

隔热泡棉是一种高分子弹性体，具有低硬度高回弹特性，但其不耐高温，在 120℃左右就会发生软化或较大形变，部分材料燃烧时会释放有毒气体。目前泡棉主要用于模组间和电芯之间，以及电池包密封。

云母材料一般加工为云母板使用，具有优异的耐高温绝缘性能，在 500℃-1000℃的使用环境下，仍能保持良好的绝缘性能。云母板具有良好的抗弯强度和硬度，耐酸碱、耐老化，可加工成各种形状，在高温下不产生有毒气体。

云母材料应用于电池热失控防护具有较长的历史，方案成熟已被行业内较多企业使用。目前主要用于模组与模组间及模组与电池盖之间，随着无模组化趋势的发展，云母材料将应用在电芯与电池盖间进行热失控防护。

气凝胶是由胶体粒子相互聚结形成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料，具有优异的隔热性能、密度低，但其在高温环境下隔热性能会下降，有氧环境下长期使用温度不超过 650℃；同时本身强度较低，需要和补强材料复合后成为气凝胶毡使用。目前主要用于电芯之间。以新能源客车为代表的部分车型还设置有防火毯，该材料也以气凝胶毡复合材料为主。

陶瓷化硅橡胶是以硅橡胶为基体，加入成瓷填料、助熔剂、补强剂等无机填料，经过硫化制成的硅橡胶基防火复合材料，具有良好的弹性和耐热性，在600℃-1000℃高温中可长时间保持结构完整性。陶瓷化硅橡胶材质柔软需要和补强材料复合后使用，陶瓷化硅橡胶复合材料可以用于模组与模组间及模组与电池上盖板间的热失控防护。

根据高工产研锂电研究所（GGII）的测算，2022 年新能源汽车动力电池包上盖板及电池模组间阻燃隔热材料使用面积分别为 675 万平米和 671 万平米，云母材料分别占到 83%和 30%，并预测 2025 年电池包上盖板及电池模组间阻燃隔热材料使用面积分别为 1,499 万平米和 1,170 万平米，云母材料将分别占到其中的 80%和 45%。

目前国家尚未制定用于新能源汽车热失控防护材料的国家标准，为了促进相关材料行业的发展，浙江省率先制定了《新能源汽车用硬质金云母板》团体标准（T/ZZB 1722-2020）并于 2020 年 10 月 30 日起实施

由于新能源汽车的消费品属性以及汽车固有的推重比、车型等因素，热失控防护材料需要在阻燃性能、电气绝缘性能、耐候性、热传导性能、机械强度之外，综合考虑制造成本、使用经验、材料体积重量等因素，云母材料因其高度适配的阻燃绝缘性能和极佳的综合性能被广泛应用于新能源汽车热失控防护系统。新能源汽车厂商目前一般采用气凝胶、泡棉和云母组件整体组合的热失控防护方案。

根据 EV Tank 和中国汽车工业协会的统计，2022 年全球新能源汽车销量达到 1,082.4 万辆同比增长 62%，其中我国新能源汽车销量达到 688.7 万量同比增长 97%。EV Tank 预计 2025 年和 2030 年全球新能源汽车销量将达到 2,542万辆和 5,212 万辆，新能源汽车的渗透率将持续提升并在 2030年超过 50%。

根据弗若斯特沙利文的研究，2022 年全球新能源汽车云母材料市场规模为17.30 亿元，2017 到 2022 年全球新能源汽车云母材料市场年均复合增长率为86.40%，预测 2023 年到 2027 年该市场年均复合增长率为 37.60%，预计 2027年全球新能源汽车云母材料市场规模约为 104.40 亿元。

（2）电池储能行业

云母制品在电池储能领域主要用于储能电池的阻燃绝缘防护。随着传统能源向清洁能源转型成为全球共识，而新能源发电相较于传统能源存在不稳定、不均衡的特点，从而催生了发电侧和电网侧储能快速增长的需求，储能产品市场发展潜力巨大。根据 GGII 的预测，2025 年全球储能电池出货量将达到 476GWh，2021-2025 年均复合增长率超过 60%；家用储能市场方面，GGII 预计 2025 年全球装机规模有望达到 100GWh，较 2021 年增长约 14.6倍。

根据弗若斯特沙利文的研究，2022 年全球储能云母材料市场规模为 1.30 亿元，预测 2023 年到 2027 年该市场年均复合增长率将为 64.40%，预计 2027 年全球储能云母材料市场将达到 19.20亿元。

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