16年專注鋰電池定制

新型鋰離子電池電解液研發成果

來源:鉅大LARGE    2018-11-07    點擊量:20

電解液屬于電池材料四大主材之一,電解液的成本在鋰電池上的成本占比大概是5%-10%。據測算2018年電池裝機量預計117GWh,電解液需求15.14萬噸,市場空間66億元。到2020年,電池裝機量預計228GWh,電解液需求量30.35萬噸,市場空間112億元。

看新宙邦、天賜材料新型電解液研發成果

電解液對電池的性能影響比較重要,尤其是一些功能性的添加劑,對于容量密度的提高和功率密度、高低溫的性能以及循環壽命、安全性能都有比較強的補充作用。

順應補貼政策及市場對電池高能量密度的需求,高鎳三元電池爆發式增長,2018年1月-8月,我國動力電池累積產量達38.52GWh,其中三元電池累計生產20.12GWh,占總產量比52.23%;磷酸鐵鋰電池累計生產17.78GWh,占產量總比46.17%。三元電池超過磷酸鐵鋰占主體地位。在高鎳體系中,電芯廠家大大提高了對電解液升級的要求,主要體現在使用新型添加劑和電解液的配方。

新型添加劑:對于高鎳體系,需要解決在正極表面的產氣、負極的成膜穩定性以及安全性等問題,新型添加劑可以針對性解決高鎳遇到的問題,具有新型添加劑研發的能力的電解液企業將顯著受益。

電解液配方:電解液配方開發周期長、成本高,目前是電池企業壁壘最高的環節之一。隨著行業分工擴大,開發的重心會向電解液廠商傾斜,電解液廠商在配方的開發和添加劑的研發優勢更大。

新宙邦新型負極成膜添加劑LDY269和鋰鹽型添加劑SCT97

據了解,在三元材料動力電池中,最常用的兩款經典添加劑是VC和PS,可以顯著改善電池的高溫存儲性能和循環性能,但是最大缺陷是會顯著增大阻抗,降低功率和低溫性能。針對這種情況,新宙邦開發了低阻抗的新型負極成膜添加劑LDY269和鋰鹽型添加劑SCT97。

新型負極成膜添加劑LDY269特點是在負極上成膜時界面阻抗會有所降低,不會像VC一樣增大負極的界面阻抗。而鋰鹽型添加劑SCT97能夠顯著降低電池的內阻,提高低溫性能,且能夠顯著提高高溫儲存性能。用于正極為NMC532的電池時,SCT97的效果要顯著優于PS。用LDY269與SCT97組合時,會獲得比VC組合更好的效果,不僅阻抗更低一些,高溫儲存性能也更好,尤其是在0℃充電時不會像VC組合一樣出現明顯析鋰的情況。

天賜材料DTD、二氟磷酸鋰、LIFSI等電解液添加劑

天賜材料稱,公司高鎳三元領域生產的電解液添加劑優勢主要在于高低溫兼顧的水平較高,既能有效抑制高溫下的產氣,也能同時保持較低的阻抗,從而不影響低溫性能。產品主要包括DTD、二氟磷酸鋰、LIFSI等。

天賜材料開發化學穩定性更好的LiFSI作為功能添加劑,甚至作為主溶質部分取代六氟磷酸鋰,以提高電解液的耐高溫性能和改善石墨負極表面的固體電解質界面膜性能,特別是抑制氟化氫生成,從而實現電池關鍵性能的提升,包括循環壽命、倍率性能和安全性等,是近年電解液技術發展方向之一。

隨著行業價格戰趨于緩和、行業核心企業市場份額穩固、市場格局逐步清晰,后市電解液價格的波動將主要由成本波動影響,行業盈利能力的差異性將源于技術溢價。技術溢價源于添加劑及配方優勢,體現在產品更優的性能。從兩個角度審視:1)消費類VS動力類。消費量電池一般電壓更高,差異性更強,消費類電解液價格一般較動力類有10%的溢價;而動力類向高鎳化、高電壓平臺的發展中也需要電解液添加劑對正極等材料的保護,也意味著更優的獲利空間。2)內單VS外單。海外訂單要求更高,價格更優,率先進入者將獲得更優地位。

鉅大鋰電,16年專注鋰電池定制
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