固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池,具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性,克服了傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池中電解液泄漏、電極短路等現(xiàn)象,大大降低了熱失控的發(fā)生概率,具有較高的安全性。固態(tài)電池以其高能量密度、卓越的安全性和長壽命等特點,正逐漸成為電動汽車、儲能設(shè)備、便攜式設(shè)備以及清潔能源領(lǐng)域的理想能源存儲解決方案。 一、新型鋰鹽添加劑LiTFSI 雙(三氟甲磺酰)亞胺鋰(LiTFSI)又稱三氟甲磺酰亞胺鋰,具有更高的導電率、不易水解及熱穩(wěn)定性等特點,可與六氟磷酸鋰(LiPF6)配比添加至電解液中可有效提高電池的使用壽命及安全性能,成為改善LiPF6缺陷的添加劑。 此外,LiTFSI也可用于聚合物固態(tài)電池電解質(zhì)。固態(tài)電池根據(jù)電解質(zhì)不同可分為三種技術(shù)路線:聚合物、氧化物、硫化物。聚合物電解質(zhì)具備輕質(zhì)、高柔性、良好的加工性和界面接觸等優(yōu)點,在高能量密度、長循環(huán)壽命、高安全性的固態(tài)鋰金屬電池開發(fā)歷程中具有廣闊的應(yīng)用場景。LiTFSI 離子電導率較高,在聚合物電解質(zhì)中被廣泛用作單一的傳導鋰鹽。 目前主要的鋰鹽優(yōu)缺點如下表所示: 二、發(fā)展空間 根據(jù)清陶能源固態(tài)電池工廠的環(huán)評報告顯示,固態(tài)電池電解質(zhì)主要原料為LiTFSI和LLZTO(鋰鑭鋯氧粉體)。從固態(tài)電池生產(chǎn)原輔材料表看,1Gwh半固態(tài)電池LiTFSI的用量為214.10噸,LLZTO的用量為43.82噸。 據(jù) EVTank 預(yù)測,預(yù)計 2030 年全球電解液新型添加劑出貨量達到 22.5 萬噸,2022 年至 2030 年復合增速達到 39.16%。同時根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),預(yù)計 2030 年國內(nèi)固態(tài)電池出貨量達到 251GWh,2022 年至 2030 年復合增速達到 74.66%。伴隨電解液新型添加劑及固態(tài)電池需求的加速釋放,LiTFSI市場將有巨大發(fā)展空間。 三、國內(nèi)LiFTSI企業(yè)產(chǎn)能
據(jù)中船特氣招股說明書,2022 年全球LiTFSI的需求量約 500 噸,市場規(guī)模約 3 億元,其中國內(nèi)需求量 320 噸,海外需求量 180 噸。隨著新能源汽車中鋰電池使用量增加以及固態(tài)電池的逐步應(yīng)用,將進一步帶動LiTFSI的需求量,預(yù)計 2025 年LiTFSI需求量將超過 1000 噸。國外生產(chǎn)企業(yè)主要有:3M和Solvay。
國內(nèi)主要LiTFSI企業(yè)產(chǎn)能情況(單位:噸):

四、結(jié)語
近日,固態(tài)電池收到了資本市場關(guān)注。截止4月3日上午10點,LiTFSI生產(chǎn)企業(yè):瑞泰新材(301238)、多氟多(002407);LLZTO生產(chǎn)企業(yè):東方鋯業(yè)(002167)、三祥新材(603663)等股票大漲。新能源汽車行業(yè)迎來固態(tài)電池時代,而固態(tài)電池興起,固態(tài)電解質(zhì)是產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,LiTFSI生產(chǎn)企業(yè)有望充分受益。