五矿证券储能电池日历寿命深度报告指出,补锂剂是改善电池衰减第一阶段LLI损失的核心材料。对锂电池补锂可提升能量密度约5%,循环寿命则有望提升50%-200%。2022年国内正极补锂剂出货约2500吨,截至2023年产能超2万吨,处于快速扩张阶段。正极补锂剂主要有富锂镍酸锂、铁酸锂和富锂锰基三种,其中铁酸锂补锂容量超600mAh/g,但工艺要求极高。伴随碳酸锂价格下行和规模化效应,补锂剂中长期成本有望降至20-30万/吨,渗透率有望持续提升。
补锂剂:改善电池衰减第一阶段的核心材料
补锂成为改善电池衰减第一阶段LLI(锂损失)的重点。负极补锂技术流程复杂、有安全风险,正极补锂剂可直接在正极浆料制浆过程中加入,应用更为广泛。根据相关企业数据,提高正极补锂剂添加量至3%,可实现循环寿命超过10000周,甚至达到12000周。补锂剂对锂电池能量密度提升约5%,循环寿命提升50%-200%。考虑到储能电站需要10-20年稳定运行,补锂剂已成为高日历寿命电池产品的“必选项”。
三类正极补锂剂性能对比:铁酸锂领先但工艺要求高
正极补锂剂主要有富锂镍酸锂、铁酸锂以及富锂锰基三种。从补锂容量看,富锂铁酸锂超600mAh/g,镍酸锂约270mAh/g。从单位补锂成本看,富锂铁酸锂可达4.1Ah/元,其余两种仅约1.5Ah/元,差距超2倍。从安全性看,富锂铁酸锂补锂不会产气,安全性较另外两种更好。但铁酸锂在两方面仍有改进空间:一是生产工艺不完善、生产成本较高;二是容易吸水,对锂电池生产线湿度控制要求极高,需要产线具备-50°C以下露点。镍酸锂补锂容量虽较低,但生产工艺技术成熟、成本相对较低,目前应用最为广泛。
产能与成本:产能超2万吨,成本有望降至20-30万/吨
2022年国内正极补锂剂出货约2500吨,根据GGII统计,截至2023年产能超2万吨。主要布局企业包括:德方纳米2023年2月年产2万吨补锂剂一期项目投产,截至2024年末已建成5000吨/年产能;深圳研一投资超10亿元建设2.25万吨产能;石大胜华2022年拟建设2万吨/年项目;安达科技规划5000吨/年;湖南升容2025年5月年产2000吨项目投产。伴随产能释放和碳酸锂价格从此前高位逐步下滑,补锂剂成本持续下行。我们考虑合适利润率,测算了典型正极补锂剂成本——假设碳酸锂价格10万元/吨,中长期价格或将在20-30万/吨,在2%添加量下对应2025年铁锂电池组成本提升约1.8%-2.5%(未扣除材料后续可逆容量贡献)。
经济性测算:补锂剂提升日历寿命的经济边界
按照基准假设,储能日历寿命从8年提升至15年,电池成本允许增加约0.11元/wh(对应度电成本0.45元/wh)。按照补锂剂40万元/吨价格假设、正极2%添加量,会提升电池组成本约4%(对应0.018元/wh成本提升)。考虑补锂剂价格下行至20-30万/吨后,成本提升幅度将进一步收窄至约2%-3%。伴随储能系统集采价格降至0.5元/Wh,补锂剂的成本占比正在快速下降,经济性边界持续拓宽。补锂剂有望从高端产品选配方案逐步成为高日历寿命储能电池的标配材料。
补锂剂是高日历寿命储能电池的关键材料,正处于产能快速扩张和成本快速下行的双重红利期。伴随储能系统价格降至0.5元/Wh,补锂剂成本占比已较为有限,其对循环寿命和日历寿命的提升价值正在被市场重新定价。具备先发产能优势和工艺突破能力的企业有望在补锂剂渗透率提升中持续受益。
| 企业 | 产能情况 |
|---|---|
| 德方纳米 | 2023年2月年产2万吨补锂剂一期投产;截至2024年末已建成5000吨/年 |
| 深圳研一 | 投资超10亿元建设2.25万吨补锂添加剂产能 |
| 石大胜华 | 2022年拟建设2万吨/年正极补锂剂项目 |
| 安达科技 | 规划产能5000吨/年,拟投资额7亿元 |
| 湖南升容 | 2025年5月年产2000吨锂电池正极补锂剂项目投产 |
补锂剂是高日历寿命储能电池的关键材料,正处于产能快速扩张和成本快速下行的双重红利期。伴随储能系统价格降至0.5元/Wh,补锂剂成本占比已较为有限,其对循环寿命和日历寿命的提升价值正在被市场重新定价。具备先发产能优势和工艺突破能力的企业有望在补锂剂渗透率提升中持续受益。
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