电力设备新能源行业LiFSI:电解液产业链的下一个制高点-20210418-长江证券-36页_2mb
报告摘要
LiFSI:电解液产业链的下一个制高点
核心内容概览
LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)作为下一代电解液锂盐,具备优异的性能,包括高热稳定性、高电导率、良好低温性能和长循环寿命,有望逐步替代传统六氟磷酸锂(LiPF6)。尽管目前LiFSI价格较高,但随着工艺成熟,其成本有望显著下降,市场空间有望突破百亿。
主要观点
- 性能优势明显:LiFSI在电导率、热稳定性、低温性能、循环寿命等方面均优于LiPF6,能够显著提升锂电池性能。
- 国内布局加速:自2015年起,国内多家企业如康鹏科技、天赐材料、新宙邦等开始推进LiFSI量产,具备较强的技术储备和产能规划。
- 应用趋势明确:LiFSI主要用于动力电池电解液中作为添加剂,部分配方已开始作为锂盐使用,尤其适配高镍三元正极和硅碳负极等新一代材料体系。
- 成本下降空间大:随着工艺改进和规模化生产,LiFSI成本有望逐步降低,预计2025年成本将降至10-15万元/吨,价格可能降至20万元/吨,实现大规模应用。
关键信息
1. LiFSI性能优于LiPF6
| 指标 | LiPF6 | LiFSI | LiTFSI |
|---|---|---|---|
| 分解温度 | >80°C | >200°C | >100°C |
| 氧化电压 | >5V | ≤4.5V | >5V |
| 电导率 | 较高 | 最高 | 中等 |
| 热稳定性 | 差 | 较好 | 好 |
| 低温性能 | 一般 | 好 | 较好 |
| 循环寿命 | 一般 | 高 | 高 |
| 耐高温性能 | 差 | 好 | 好 |
| 成本 | 低 | 高 | 高 |
2. LiFSI市场格局
- 海外企业:日本触媒(2013年量产)、韩国天宝(2017年量产)。
- 国内企业:康鹏科技(2016年量产)、天赐材料(2018年量产)、新宙邦、多氟多、永太科技等。
- 产能规划:国内企业总规划产能超10,000吨/年,海外企业也在扩大产能。
3. LiFSI在锂电池中的应用效果
| 指标 | 传统电解液 | LiFSI作为添加剂 | LiFSI作为锂盐 |
|---|---|---|---|
| 导电率 | - | 提升明显 | 提升显著 |
| 耐高温性 | - | 提升明显 | 提升显著 |
| 循环寿命 | - | 提升明显 | 提升显著 |
| 能量密度 | - | 略有提升 | 提升显著 |
4. LiFSI成本结构与趋势
- 当前成本:约23万元/吨(2020年),远高于LiPF6的6-6.5万元/吨。
- 成本构成:原材料(33%)、人工(8%)、制造费用(59%)。
- 降本路径:收率提升、锂价下行、原料回收率提高、单位资本开支降低。
5. LiFSI市场空间预测
| 年份 | 2025年LiFSI市场空间(亿元) |
|---|---|
| 国内 | 20 |
| 海外 | 40 |
| 合计 | 60 |
标的与企业布局
- 电解液龙头:天赐材料、新宙邦等企业在LiFSI领域积极布局,具备量产能力和技术储备。
- 电池企业:CATL、比亚迪、LG、三星、松下等企业也在LiFSI相关专利和应用方面领先,部分企业已涉足LiFSI生产。
- 未来趋势:随着高镍三元正极、硅碳负极等新一代材料的普及,LiFSI的使用比例有望逐步提升,成为主流锂盐之一。
工艺与技术
- 工艺主线:氯化、氟化、成盐、提纯四个步骤,各企业在此基础上略有差异。
- 提纯环节:是纯度控制的核心,对最终产品性能影响较大。
- 专利布局:日本触媒和康鹏科技在LiFSI制备领域专利覆盖面较广,国内企业也在逐步完善专利体系。
市场前景
- 价格趋势:随着工艺进步和产能扩大,LiFSI价格有望从40-50万元/吨降至20万元/吨。
- 使用比例:预计2025年LiFSI在动力电池中的使用比例可达10%。
- 行业影响:LiFSI的广泛应用将推动电解液产业链升级,提升电池整体性能,同时带动相关企业技术发展和市场扩张。
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