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三元锂电高镍化趋势明显,高镍电池提前量产加速LiFSI需求增长

发布时间:2022-11-28  来源:立鼎产业研究网  点击量: 330 

锂盐是配制电解液关键原料,LiPF6在锂盐应用中独占鳌头。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分组成,其中电解液是由电解质(锂盐)溶于合适的有机溶剂中,再加少量的功能性添加剂合成的,电解质的性质影响着产品的导电性、安全性等。锂电发展至今,已经出现过多种锂盐,包括LiClO4LiPF4LiAsF6LiPF6等,其中LiPF6具有较好的离子电导率和电化学稳定性,同时在一些特定电解液中能够形成对集流体和石墨负极均有保护作用的电解质界面而被广泛应用,目前LiPF6仍占据主导地位。

LiPF6是当前应用最多的电解质材料(单位:万吨)


来源:百川盈孚

LiFSI性能优异,与快充、高续航等需求更加适配。当前锂盐用量最多的是LiPF6,但其快充性、低温性等多方面仍存在性能短板,对此已经开发出多种新型锂盐,其中双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)发展最快,应用前景最佳。当前LiFSI主要作为电解液添加剂少量的与LiPF6混合使用,整体用量较小。于相较于LiPF6而言,LiFSI在电解液电导率、高低温性能、热稳定性、耐水解性、抑制气胀等方面更加优异,因此也被视为最有希望替代LiPF6的锂盐之一。

LiFSILiPF6技术指标对比


来源:康鹏科技

三元锂电高镍化趋势明显,LiFSI适配高镍电池。根据GGII统计数据计算,从2018-2021年我国高镍三元占比全部三元电池逐年增长,至2022年上半年占比接近50%。这主要是下游产品对电池高续航的诉求、以及减少上游高价钴用量双重驱动的结果,未来高镍三元占比有望进一步提高。由于镍属于高活泼性元素,所以高含量镍会导致热稳定性变差,而LiFSI的化学稳定性和温度稳定性与高镍电池适配,显著优于LiPF6,因此这一趋势将带动LiFSI需求增长。

三元锂电中高镍占比逐年增长(单位:万吨)


来源:GGII

高镍电池的推出将带动LiFSI用量提升,麒麟、4680提前量产加速应用进程。由于麒麟和4680主要是为动力电池设计,而动力电池是目前需求最大、增速最快的下游,因此未来将是LiFSI最主要的应用领域。根据EVTankGGII的统计和预测,2025年全球锂电动力电池可达1.5TWh。因此LiFSI需求一方面受益于锂电高速发展,锂盐需求持续增长;另一方面高镍的不稳定等问题促使LiFSI添加比例提高,部分型号电池用量或将超10%(普通高镍三元约3%)。以三元锂电占比、高镍占比等数据进行测算,预计到2025LiFSI需求量可达约16万吨,市场规模有望达400亿元。而4680和麒麟电池相继公布将投产时间提前至2022年年底,这将作为一味“催化剂”,加速LiFSI扩大应用进程。

LiFSI需求量测算(单位:万吨)


来源:EVTankGGII


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