鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：473次 | 2023年08月29日
鋰電池高鎳化給電解液帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)
近期，鋰電池中游有了一波大級(jí)別的上漲，高鎳三元材料板塊漲幅最大。為了提升能量密度，電池高鎳化是大勢(shì)所趨，這一點(diǎn)毋庸置疑。但與市場(chǎng)不同的是，我們認(rèn)為除了正極以外，電池高鎳化后電解液環(huán)節(jié)的價(jià)值量和附加值也會(huì)有很大的提升，甚至可能不亞于正極材料從523到811的變化，應(yīng)該加強(qiáng)重視!
電池高鎳化給電解液帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。高鎳三元正極的吸水性強(qiáng)、穩(wěn)定性低，在高溫條件下鎳元素的催化作用會(huì)加速電解液的分解，使電解液氧化、產(chǎn)氣，極片產(chǎn)生裂縫并且溶出的錳、鈷等過(guò)渡金屬離子還會(huì)破壞負(fù)極上的SEI膜，致使在高溫環(huán)境下電池的容量、循環(huán)和安全性都受到嚴(yán)重影響。
高鎳時(shí)代得添加劑者得天下，新宙邦暫時(shí)領(lǐng)先。在電解液的三大組分中，鋰鹽和溶劑的變化都不大，提升性能的關(guān)鍵仍是在于添加劑。高鎳時(shí)代，降低電解液在電極表面的反應(yīng)活性、改善界面相容性都需要通過(guò)特種添加劑來(lái)解決。近年來(lái)，Lifsi、DTD、RPS以及電解液廠自有的添加劑不斷涌現(xiàn)，如新宙邦開發(fā)了LDY196型正極成膜添加劑，可抑制電解液在正極上的分解和錳、鈷等金屬離子的溶出，還帶有負(fù)極成膜作用，能夠提高高溫存儲(chǔ)和循環(huán)性能，并以此開發(fā)了兩款高鎳電解液，分別應(yīng)用于圓柱和軟包/方型電池，其中圓柱電解液循環(huán)1000周后容量仍在80%以上。
價(jià)值量顯著高于普通電解液，帶來(lái)利潤(rùn)彈性。我們認(rèn)為高鎳時(shí)代到來(lái)之后，電解液環(huán)節(jié)的利潤(rùn)彈性可能不小于正極。去年年底時(shí)，普通磷酸鐵鋰電池的電解液3-4萬(wàn)元每噸，523三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>電解液5-6萬(wàn)元每噸，622三元動(dòng)力電池電解液6-8萬(wàn)元每噸，811電解液的價(jià)格只會(huì)更高。在高鎳電解液上領(lǐng)先的企業(yè)，盈利向上的彈性更大。
繼續(xù)推薦新宙邦。公司是LG、三星、索尼和松下等海外巨頭的重要供應(yīng)商，還將在海外直接設(shè)立生產(chǎn)基地配套國(guó)際動(dòng)力電池巨頭，盡享電動(dòng)車全球化的浪潮;國(guó)內(nèi)方面，6月之后補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)切換，向更高能量密度的升級(jí)勢(shì)不可擋，公司在高鎳電解液上布局領(lǐng)先，將最為受益。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池高鎳化進(jìn)程受阻;競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的高鎳電解液相繼開發(fā)成功，附加值下降。
1、電池高鎳化給電解液帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)!
三元材料將替代磷酸鐵鋰，三元材料中811、NCA等高鎳三元材料的滲透率將逐漸提升，不僅是為了提高能量密度，也是為了減少鈷的用量、降低電池成本。
但高鎳三元電池的安全、高溫、循環(huán)問(wèn)題都比較突出，給電解液帶來(lái)了很多挑戰(zhàn)，如高鎳三元正極的吸水性強(qiáng)、穩(wěn)定性低，在高溫條件下鎳元素的催化作用會(huì)加速電解液的分解，使電解液氧化、產(chǎn)氣，極片產(chǎn)生裂縫并且溶出的錳、鈷等過(guò)渡金屬離子還會(huì)破壞負(fù)極上的SEI膜，導(dǎo)致電池在高溫環(huán)境下的容量、循環(huán)和安全性都受到嚴(yán)重影響。
2、高鎳時(shí)代得添加劑者得天下，新宙邦較為領(lǐng)先
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
解決上述問(wèn)題的核心是降低電解液在電極表面的反應(yīng)活性、改善電極和電解液界面的相容性。那么如何改善呢?在電解液的三大組分中，鋰鹽(所謂新型鋰鹽其實(shí)也是添加劑)和溶劑的變化都不大，LiPF6鋰鹽、碳酸酯類溶劑仍然是主流，因此提升電解液性能的關(guān)鍵仍是在于添加劑，高鎳時(shí)代的電解液面臨的種種問(wèn)題都需要通過(guò)特種添加劑來(lái)解決。根據(jù)新宙邦的描述，高鎳電池對(duì)電解液的三大挑戰(zhàn)，電解液在正極表面被氧化分解的問(wèn)題，需要添加正極成膜添加劑來(lái)進(jìn)行抑制;過(guò)渡金屬溶出破壞負(fù)極SEI膜的問(wèn)題，需要添加更好的負(fù)極成膜添加劑來(lái)抵抗;安全性的問(wèn)題，可添加過(guò)充添加劑和阻燃添加劑。
例如最傳統(tǒng)的負(fù)極成膜添加劑是VC，硅碳負(fù)極則使用FEC，DTD也已經(jīng)開始應(yīng)用;最傳統(tǒng)的正極成膜添加劑是PS，RPS也逐漸得到應(yīng)用;防過(guò)充添加劑以往用的最多的是CHB，目前氟代芳香烴也開始出現(xiàn);另外像天賜材料、新宙邦等企業(yè)在開發(fā)的二氟磷酸鋰和LiFSI等新型鋰鹽屬于鋰鹽類的添加劑。此外，各個(gè)電解液廠商還在研發(fā)自身獨(dú)有的添加劑品類，如新宙邦開發(fā)了負(fù)極成膜添加劑LDY269和正極成膜添加劑LDY196。
市場(chǎng)一直認(rèn)為配方無(wú)太大的壁壘，電池廠就可以提供，電解液廠商只需根據(jù)電池廠給的配方進(jìn)行混配即可，不會(huì)有太大的附加值。但我們認(rèn)為，電池廠給的配方只能根據(jù)市場(chǎng)上常見(jiàn)的添加劑配出，而電解液廠商有很多自有的添加劑，自有添加劑的制造工藝、性能表現(xiàn)都是電池廠完全不掌握的。
以LDY196為例，該添加劑是新宙邦自主開發(fā)的含不飽和鍵化合物類型的正極成膜添加劑，該添加劑不但能在正極上成膜，抑制電解液在正極上的分解和錳、鈷等金屬離子的溶出，還帶有一定的負(fù)極成膜作用，能夠有效提高電池的高溫存儲(chǔ)和高溫循環(huán)性能。
硅碳負(fù)極普遍使用的FEC添加劑容易在高鎳正極上分解產(chǎn)生氣體，使硅碳負(fù)極在軟包或者方形電池上應(yīng)用帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，采用新宙邦的LDY196正極成膜添加劑后，可以降低高溫儲(chǔ)存的產(chǎn)氣，同時(shí)提高高溫循環(huán)性能，降低漏電流和鎳等金屬的溶出。
從官網(wǎng)上我們可以看到，新宙邦應(yīng)用LDY196等新型添加劑開發(fā)了LBC3401A28、LBC424A21兩款電解液產(chǎn)品，分別應(yīng)用于高鎳三元圓柱和高鎳三元軟包/方形電池，目前國(guó)內(nèi)外高端動(dòng)力電池客戶均有采購(gòu)，其中的LBC3401A28電解液能滿足動(dòng)力電池循環(huán)1000周后容量仍保持在80%以上，領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
3、價(jià)值量顯著高于普通電解液，帶來(lái)利潤(rùn)彈性
雖然811等高鎳產(chǎn)品在正極企業(yè)出貨量中的占比還不大，看起來(lái)似乎彈性有限，但是動(dòng)力523(毛利率15%、加工費(fèi)3萬(wàn)元每噸)、鈷酸鋰等傳統(tǒng)正極產(chǎn)品利潤(rùn)微薄，動(dòng)力811(毛利率30%到40%，加工費(fèi)8萬(wàn)元每噸)的盈利能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)產(chǎn)品，利潤(rùn)彈性比產(chǎn)量彈性要大的多,所以當(dāng)升科技、杉杉股份等標(biāo)的才會(huì)得到市場(chǎng)的認(rèn)同。
我們認(rèn)為高鎳時(shí)代到來(lái)之后，電解液環(huán)節(jié)的利潤(rùn)彈性可能不小于正極。去年年底時(shí)，普通磷酸鐵鋰電池的電解液3-4萬(wàn)元每噸，523三元?jiǎng)恿﹄姵仉娊庖?-6萬(wàn)元每噸，622三元?jiǎng)恿﹄姵仉娊庖?-8萬(wàn)元每噸，811的電解液只會(huì)更貴。在高鎳電解液上領(lǐng)先的企業(yè)，盈利向上的彈性大。
繼續(xù)推薦新宙邦，公司是LG、三星、索尼和松下等海外巨頭重要供應(yīng)商，還將在海外直接設(shè)立生產(chǎn)基地配套國(guó)際動(dòng)力電池巨頭，盡享電動(dòng)車全球化的浪潮;國(guó)內(nèi)方面，6月之后補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)切換，向更高能量密度的升級(jí)勢(shì)不可擋，公司在高鎳上布局領(lǐng)先將最為受益。
電池高鎳化進(jìn)程受阻;競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的高鎳電解液相繼開發(fā)成功，附加值下降。
