近期,德方納米、萬潤新能各自披露了補鋰劑的最新進展。
德方納米披露,其補鋰劑已獲得海內外多家客戶認證,在儲能、純電動乘用車、商用車、電動重卡、插電式混合動力汽車等應用領域均有獨家項目定點,目前處于小批量出貨階段。
萬潤新能旗下補鋰劑產品初步小試樣品評測正在進行,小試容量可達700mAh/g,目前正在規劃建設中試線。
補鋰劑應用再次升溫,但事實上,鋰電還是消費電子的天下時,材料企業就開啟了補鋰的產業化。而隨著動力電池的規模擴張,2021年,蔚來、特斯拉、廣汽、上汽等車企掀起“摻硅補鋰”電池裝車熱潮,在此熱潮下,補鋰劑產業化加速。
與“摻硅”提高電池能量密度不同,“補鋰”主要作用為提高電池壽命,尤其在“摻硅”情況下,SEI膜反復生長消耗鋰離子導致電池壽命衰減,補鋰則可大幅緩解此類問題。
尤其在現階段,動力、儲能市場對電芯的性能需求邁向新臺階,利好補鋰應用的新一輪材料創新正在發生。
動力方面,不僅“高鎳摻硅”材料體系正在電池企業的高比能動力電池中成為趨勢,磷酸錳鐵鋰等新材料體系變革也催生補鋰的配套需求。
而儲能應用場景對電芯壽命要求更為嚴苛,目前儲能市場電芯循環普遍在10000次以上,天合儲能董事長高紀凡已提出“儲能與光伏同壽”目標,為實現這一目標落地,儲能電芯將向18000次甚至更高循環次數進發,補鋰將成為落實這一目標的有效路徑。
在具體的補鋰方式上,正極補鋰以添加補鋰劑的方式實現“間接補鋰”,相比負極直接補鋰粉的方式,這與現有鋰電制造工藝契合度更高。
高工產業研究院(GGII)數據顯示,2022年中國正極補鋰劑出貨量為2500噸,預計到2025年鋰電正極材料補鋰劑出貨量有望超2萬噸。為了在新一輪創新中不落下風,頭部企業的補鋰劑應用正悄然行進。
以龍頭為例,寧德時代于今年初公開專利“WO2023283960A1-正極極片、二次電池及其制備方法與包含該二次電池的電池模塊、電池包和用電裝置”。
該專利主要圍繞正極補鋰進行電池設計,通過將補鋰層設置在正極活性材料層的與正極集流體相反側的表面,促使正極補鋰材料釋放出更多的鋰離子,并且便于脫出的活性鋰遷移至負極進行補鋰,最終達到提高電池首效、能量密度以及延長電池循環壽命的效果。
國軒高科也曾發布了兩項關于正極補鋰劑的專利,分別為氧化石墨烯-鈷-氧化鋰正極補鋰劑以及主打低成本的溶膠凝膠工藝正極補鋰劑。
現階段,順應補鋰劑需求缺口,相關企業正在加速產能規劃。GGII數據顯示,正極補鋰劑總產能規劃超8萬噸,目前已有產能超2萬噸。包括德方納米、深圳研一、萬潤新能等企業都在加速補鋰劑爬產,助其在應用市場上量。
從具體的補鋰劑效果看,以德方納米相關產品為參考,據德方納米2023年6月在高工鋰電材料大會上的分享,德方納米“至鋰”鐵系正極補鋰劑理論容量達到865mAh/g。在儲能領域,德方納米鐵系正極補鋰劑可使能效提升0.3%-0.4%,LFP電芯ED提升≥4%,循環≥15000th;低溫DCR降低≥25%;動力電池領域,可使LFP電芯前500th零衰減,循環提升50%-100%。
德方納米“極鋰”鎳系補鋰劑,富鋰鎳酸鋰理論容量達到512mAh/g,4.3V克容量可發揮420mAh/g。在儲能領域,可使能效降低0.5%-1%,LFP電芯ED提升≥4%,循環≥10000th;在動力電池領域,可使LFP電芯前500th零衰減,循環提升≥50%。
值得關注的是,除了正極補鋰劑市場規模在逐漸擴大,負極補鋰技術也還在突破的進程中。
中能鋰業提出以微米級微孔鋰膜的方式補鋰,解決負極補鋰難點。微孔鋰膜預鋰化活性物質有效率可做到理論3860mAh/g、實際3705mAh/g,并且工藝簡單,只需要增加一道覆合轉移工藝,同樣可以實現與現有電池工藝高兼容。
審核編輯:劉清
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原文標題:補鋰市場再生“騷動”
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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