2021年永太科技公司布局锂电材料与含氟精细化学品分析报告（16页）.pdf

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编号：45070

2021-07-13

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1、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）是一种性能优良的新型锂盐，2012 年由日本触媒率先量产，具有较强的热稳定性、低温性能、导电率，但由于技术壁垒较高，因此产量较少，价格较高。LiFSI 主要用于三元锂电池的电解质或添加剂，受技术难度以及成本因素影响，目前LiFSI 主要应用场景为与六氟磷酸锂混用，充当电解液添加剂用于改善性能。我们基于以下原因看好未来 LiFSI 的增长前景：六氟磷酸锂是目前市场最主流的电解液溶质，存在性能短板：1）热稳定性较差：当温度达到 80时会发生分解，从而产生有毒有害气体；2）耐水性差：六氟遇水极易分解，生成氢氟酸从而影响电池性能；3）低温性能差：六氟在低温环境中易结晶，电导

2、率下降，从而使得电池内阻增加，进而影响电池性能。相比 LiPF6，LiFSI 具有明显性能优势，未来有望实现替代：1）良好的热稳定性：LiFSI分解温度大于 200；2）良好的低温性能：可于低于-20的环境下正常运作；3）电化学稳定性强：在较高的电压下对铝集流体没有腐蚀作用。鉴于以上三大性能优势，LiFSI可以很好的弥补六氟电解质的性能缺陷。同时，由于 Li+与 FSI-之间具有较低的结合能，因此有利于 Li+的解离，使得双氟具有同类产品组最高的电导率，可有效提升电池效率。动力电池能量密度提升趋势显著，三元电池需求提升，打开 LiFSI 需求空间。根据节能与新能源汽车技术路线图（2.0）规划，

3、2025 我国纯电动汽车动力电池能量密度目标为 400Wh/kg，2030 年提升至 500Wh/kg。而目前国内三元锂电池及磷酸铁锂电池能量密度分别为 240、180Wh/kg。相比磷酸铁锂电池，三元电池能量密度更高，但价格更贵，预计未来在路线图规划下，随着国家补贴政策的推进，三元电池需求及市占率将有较大的提升空间，从而带动 LiFSI 需求长期增长。传统六氟难以满足高镍三元正极材料需求，高性能 LiFSI 可提升电池稳定性。在传统电解液中高镍三元电池正极材料普遍存在以下问题：1）产气：镍离子具有较高的催化活性，正极材料中镍含量增加将催化电解液氧化分解；2）破坏 SEI 膜：金属镍的活泼属性

4、将导致正极表面镍离子溶出，破坏负极表面 SEI 膜，导致溶剂分子共嵌入，破坏电极材料；3）安全性降低：镍元素发生反应后不仅破坏电池使用性能、改变电池的物理形态，而且由于放热等原因会导致电池短路。通过使用 LiFSI 作为溶质（添加剂），可使高镍、高电目前阻碍 LiFSI 作为电解质替代六氟磷酸锂的主要因素包括工艺、成本。从成本角度看，目前随着六氟磷酸锂价格持续上涨，六氟磷酸锂价格已与 LiFSI 倒挂。随着未来行业产能规模的成长，规模效应致使成本的下降以及下游配方的变化（短时间内下游难以快速调整配方），LiFSI 有望逐步替代六氟磷酸锂份额；从工艺上看：目前市场上的 LiFSI 中的游离酸、游离氯、硫酸根等含量过高，从而导致电池性能下降。若以低纯度 LiFSI 作为溶质添加入电解液中，会导致电解液杂质含量超标，从而影响电解液性能。LiFSI 产品历史较短，随着近年国内企业投入大量资金及技术进行研发，目前工艺水平已经取得较大进步，预计未来 LiFSI 纯度会持续提升，从而达到作为电解质的要求。

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