动力电池预锂化分析( 28 页)

    2022-07-03

动力电池预锂化分析( 28 页)


目录

一、为什么要发展预锂化:高端动力电池放量在即 .....5

1.1 为何补锂:锂电池首次充放电活性锂损失导致ICE 下降 .....5

1.2 哪些电池需要补锂:硅基负极或有高达30%不可逆锂损耗 .....5

1.3 需要考虑的因素:程度、分解产物、时间、兼容性以及价格 ......6

二、什么是可工业化且最经济的补锂方式:正极补锂剂铁酸锂,负极需观察成本变化 ....7

2.1 制备端:正极预锂化在制备端较负极预锂化更容易 ....7

2.1.1 负极预锂化:化学法是实现负极预锂化工业化最有希望和现实意义的方法....8

2.1.2 正极预锂化:铁酸锂及镍酸锂实现工业化生产,寻找具有高过锂化容量的正极材料较难.....10

2.1.3 各企业专利:电池厂主做负极预锂化,正极厂主做正极预锂化 ......17

2.2 经济性方面:正极添加剂补锂>负极预锂化 ......18

2.2.1 正极补锂经济性:铁酸锂>镍酸锂 .....18

2.2.2 负极补锂经济性:锂箔补锂>锂粉补锂 ......20

2.2.3 投资强度:年产1 万吨铁酸锂,投资约为10-14 亿元....21

三、补锂剂未来在哪:镍酸锂迈出第一步,更经济的铁酸锂为第二代,负极需观察产业链成本变化 .....21

3.1 对于市场 :高端电池放量后,渗透率将快速提升 .....21

3.2 对于行业:高端动力电池放量在即,补锂剂迎来放量契机....22

3.3 对于公司:存在验证壁垒、经济性壁垒以及工艺壁垒.......22

四、谁能生产出好的补锂剂:两超多强,研一已量产,德方预计于4Q22-1Q23量产 .....23

4.1 终端:新能源车开始搭载“掺硅补锂”动力电池 ......24

4.2 车厂&电池厂:特斯拉、比亚迪 .......24

4.2.1 特斯拉:预锂化在应用以及技术层面都有助推力 .......24

4.2.2 比亚迪:超强技术储备,补锂相关专利20 余项 ....24

4.3.3 其他:国轩高科等 ....25

4.3 正极厂:德方纳米、深圳研一 ......25

4.3.1 德方纳米:处产能建设阶段,即将投产 .....25

4.3.2 深圳研一:镍酸锂、铁酸锂已成功量产 .....27

4.3.3 其他:杉杉能源等 ....28


图表目录

图表1:锂离子电池负极预锂化作用示意图.....5

图表2:锂电池负极材料面临的问题 .......6

图表3:电池负极锂枝晶SEM图像 ....6

图表4:预锂化需要考虑的因素 ......7

图表5:补锂技术路线制备端对比.......7

图表6:负极预锂化存在的问题及解决....8

图表7:金属Li 箔直接与电极材料接触示意图 ....9

图表8:原位预锂化与非原位预锂化区别 ......10

图表9:电化学预锂化示意图....10

图表10:微波化学法制备过嵌锂正极材料 .... 11

图表11:4 类典型的可用作牺牲锂盐的分子式及其理论比容量......12

图表12:Li/Li2NiO2 半电池的恒电流充放电电压曲线.....12

图表13:采用铁酸锂(Li5FeO4)的预掺杂方法示意图 .....13

图表14: Li/ Li5FeO4(铁酸锂)半电池在2.5-4.7V 电压范围内的首次充放电曲线 .....13

图表15:深圳研一镍酸锂与铁酸锂产品性能对比......13

图表16:掺杂/不掺杂铁酸锂对比 .....13

图表17:不同预掺杂方法对比......14

图表18:复合锂源镍酸锂纯度提高、残碱含量明显降低 .......15

图表19:镍酸锂/铁酸锂制备流程图......15

图表20:残碱问题的解决方式......16

图表21:在电解液中加添加剂残碱量明显降低 .....16

图表22:增加水洗工艺明显降低残碱量....16

图表23:包覆后的镍酸锂在高温储存中更稳定,抑制了电池内阻偏大和胀气17

图表24:一种直观测量补锂剂最佳添加量的方法......17

图表25:部分企业补锂相关专利布局 .......18

图表26:铁锂电池(上表)及三元811 电池(下表)成本变动敏感性分析 ...19

图表27:铁锂电池成本拆分 .....19

图表28:三元811 电池成本拆分 ......20

图表29:制备1 吨铁酸锂/镍酸锂所需原料用量 ....20

图表30:固相法制备铁酸锂Li5FeO4 ....21

图表31:德方纳米补锂剂投资项目.......21

图表32:补锂剂全球市场空间测算.......22

图表33:2021-2025 年硅基负极需求量预测(万吨).......22

图表34:存在验证壁垒、经济性壁垒以及工艺壁垒 ......23

图表35:通式化合物专利定义......23

图表36:两超多强格局 ....24

图表37:湿/干电极技术在预锂化方面对比 .......24

图表38:部分比亚迪补锂专利......25

图表39:部分厂商其补锂剂相关专利 .......25

图表40:补锂剂相关研发项目内容(2021) ....26

图表41:研发人员学历情况(2021) ......26

图表42: 2022 年各公司专利申请数量(项) ......26

图表43:德方纳米补锂剂投资项目.......26

图表44:公司铁酸锂SEM图(该产品纯度98%) ......27

图表45:研发人员学历情况(2022) ......27

图表46:2019-2022 公司专利申请数量情况(项) ......27

图表47:公司LNO 与LFO 产品首次充放电曲线 ......28

图表48:部分厂商其补锂剂相关专利 .......28


[报告关键词]:   动力电池    预锂化      
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