锂电电解液 LiFSI 交流纪要 Q:LiFSI 的性能优势: LiFSI 和 6F 都是锂化合物,阴离子不同造成了产品性能差异。 倍率性能强:阴离子不同,结构比较大,更容易解离,具有更强的电导率和更强的充放电性 能,可以实现快充、快放; 支持高电压:作为电解质的时候,可以提供更高的输出电压; 热稳定性好:电池本身有自发热的情况。极端天气情况下,LiFSI 在高温情况维持高效工作; 低温性能好:不容易析出,具有更强的性能表现; 安全性更好:不容易分解,更安全。 Q:现阶段限制 LiFSI 成为电解质的核心问题是什么? 1、物料成本显著高于 6F; 2、对电极铝箔有腐蚀作用。目前暂未完全了解腐蚀的机理。有两种猜测:1)可能是 LiFSI 中 包含的杂质如含硫离子、杂质等造成腐蚀;2)可能是 LiFSI 产品本身对铝箔有腐蚀作用。 因此,LiFSI 现阶段就只能用作添加剂。 Q:LiFSI 的单位使用量: LiFSI 主要用于三元锂电池的电解液添加剂。三元电池的活性较高,电池稳定性能较差,有 自燃的风险。 LiFSI 的添加可以提高三元电池的稳定性: 消费电池:我们估计三元电池电解液平均添加量占比为 0.5~2%等产品; 动力电池:我们估计三元电池电解液的 LiFSI 平均添加量占比约为 5-6%。 Q:现有主流电解质企业的 LiFSI 产能梳理: 首先明确统计口径,我们仅统计已经形成销售的有效产能。LiFSI 不像别的产品,如果产品 不合格就是 不能使用的。很多公司可能有产能,但是实际上无法形成销售,那也不能视作有效产能。 目前 2021 年全球 LiFSI 有效产能为: 日本触媒:年产能为 300 吨;2023 年计划扩产到 3000 吨; 韩国天宝:年产能为 740 吨; 康鹏:年产能为 1500 吨。因为很多复杂原因,短期内没有扩产计划; 新宙邦:2020 年年产能为 200 吨,2020Q3 计划扩产一条 800 吨的产能;预期 2021 年 会形成 1000 吨 的年产能; 永太:2020 年年产能至少有 100 吨; 天赐:2020 年年产能为 300 吨。 Q:LiFSI 生产的主要壁垒在哪里? 1、技术壁垒:合成 LIFSI 的产品难度并不高,但是产品提纯非常困难; 2、资质壁垒:生成氟化氢、氯化氢等气体,是含氟工艺,是无色无味有剧毒的气体; 3、商务壁垒:产品本身要求很高,要让下游客户相信并测试,具有一定的商务壁垒。 总结来看,有相对竞争优势的新晋市场参与者主要分为两类:1)含氟资质企业:以永太、 氟特为代表。有相关的氟化工经验,保证氟化反应更彻底,可以降低提纯难度;2)虽然 LiFSI 产品很多公司在做,但是面临销售和验证问题。电解液、电解液添加剂公司具有天的渠道优 势。 Q:业内预期何时 LiFSI 能够逐步从添加剂发展为溶剂的电解质? 现阶段来看,LiFSI 问题的解决难度较高,还是把 LiFSI 用作电解液添加剂,形成保护膜, 防止腐蚀问题。很多公司合成公司和电解液公司在大规模扩产 LiFSI,个人推测下游电解液 企业应该也是有一定的依据和自信去解决腐蚀问题的。业内有个别企业的 LiFSI 添加量已经 达到 10%了,电解质本身在溶剂中的占比也仅有 15%,整体添加比重已经很高了。 Q:LiFSI 对氯化亚砜的需求量? 主要有两个步骤需要消耗氯化亚砜: 第一步:氯磺酸和氨基磺酸反应,可选择是否添加氯化亚砜:1)添加氯化亚砜:LiFSI 与氯 化亚砜的吨耗比约为 1:2,成本相对更低,没有环保问题;2)不使用氯化亚砜:会生产二 氧化硫等酸性、有毒气体,主流方法是用碱水吸收,环保压力较高;3) 使用氯磺酸和异氰 酸酯反应:更容易拿到资质,但是特别贵; 第三步:双氟磺酰亚胺锂中添加氯化亚砜。氯化亚砜在第三步主要用于除水。通常情况下, 除水可以用烘烤法。但 LiFSI 在有水情况下加热会分解。氢氧化锂和双氟磺酰亚胺反应生成 水,并使用氯化亚砜与水反应,将水彻底去除,将固体过滤后,就可以得到产品。需求吨耗 比取决于锂盐:氢氧化锂路线下,LiFSI 与氯化亚砜的吨耗比为 1:2;碳酸锂路线下 LiFSI, 与氯化亚砜的吨耗比为 1:0.5。现阶段来看,业内主流采用氢氧化锂路线,因为氢氧化锂 可以产生更多水分,让 LiFSI 更分散、形状更好。如果采用碳酸锂,产成品可能会出现包夹、 无法充分接触、反应不彻底等问题。因此,选择氢氧化锂路线可以让反应更彻底,以便后续 彻底除杂。 Q:未来 LiFSI 的市场需求规模是多少? 现阶段,我了解到的业内预期是 2025 年 LiFSI 需求量将突破 5 万吨。具体需求的增长情 况难以具体判断。新能源汽车提高续航,主要有两个方向:1)提高电池的电压;2)提高正 极材料的能量密度。无论是高电压还是三元正极,都会对 LiFSI 产生额外需求。
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