利好補(bǔ)鋰應(yīng)用的新一輪材料創(chuàng)新正在發(fā)生

近期，德方納米、萬潤新能各自披露了補(bǔ)鋰劑的最新進(jìn)展。

德方納米披露，其補(bǔ)鋰劑已獲得海內(nèi)外多家客戶認(rèn)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(yīng)用領(lǐng)域均有獨(dú)家項(xiàng)目定點(diǎn)，目前處于小批量出貨階段。

萬潤新能旗下補(bǔ)鋰劑產(chǎn)品初步小試樣品評測正在進(jìn)行，小試容量可達(dá)700mAh/g，目前正在規(guī)劃建設(shè)中試線。

補(bǔ)鋰劑應(yīng)用再次升溫，但事實(shí)上，鋰電還是消費(fèi)電子的天下時，材料企業(yè)就開啟了補(bǔ)鋰的產(chǎn)業(yè)化。而隨著動力電池的規(guī)模擴(kuò)張，2021年，蔚來、特斯拉、廣汽、上汽等車企掀起“摻硅補(bǔ)鋰”電池裝車熱潮，在此熱潮下，補(bǔ)鋰劑產(chǎn)業(yè)化加速。

與“摻硅”提高電池能量密度不同，“補(bǔ)鋰”主要作用為提高電池壽命，尤其在“摻硅”情況下，SEI膜反復(fù)生長消耗鋰離子導(dǎo)致電池壽命衰減，補(bǔ)鋰則可大幅緩解此類問題。

尤其在現(xiàn)階段，動力、儲能市場對電芯的性能需求邁向新臺階，利好補(bǔ)鋰應(yīng)用的新一輪材料創(chuàng)新正在發(fā)生。

動力方面，不僅“高鎳摻硅”材料體系正在電池企業(yè)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(bǔ)鋰的配套需求。

而儲能應(yīng)用場景對電芯壽命要求更為嚴(yán)苛，目前儲能市場電芯循環(huán)普遍在10000次以上，天合儲能董事長高紀(jì)凡已提出“儲能與光伏同壽”目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)落地，儲能電芯將向18000次甚至更高循環(huán)次數(shù)進(jìn)發(fā)，補(bǔ)鋰將成為落實(shí)這一目標(biāo)的有效路徑。

在具體的補(bǔ)鋰方式上，正極補(bǔ)鋰以添加補(bǔ)鋰劑的方式實(shí)現(xiàn)“間接補(bǔ)鋰”，相比負(fù)極直接補(bǔ)鋰粉的方式，這與現(xiàn)有鋰電制造工藝契合度更高。

高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2022年中國正極補(bǔ)鋰劑出貨量為2500噸，預(yù)計(jì)到2025年鋰電正極材料補(bǔ)鋰劑出貨量有望超2萬噸。為了在新一輪創(chuàng)新中不落下風(fēng)，頭部企業(yè)的補(bǔ)鋰劑應(yīng)用正悄然行進(jìn)。

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(bǔ)鋰進(jìn)行電池設(shè)計(jì)，通過將補(bǔ)鋰層設(shè)置在正極活性材料層的與正極集流體相反側(cè)的表面，促使正極補(bǔ)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(fù)極進(jìn)行補(bǔ)鋰，最終達(dá)到提高電池首效、能量密度以及延長電池循環(huán)壽命的效果。

國軒高科也曾發(fā)布了兩項(xiàng)關(guān)于正極補(bǔ)鋰劑的專利，分別為氧化石墨烯-鈷-氧化鋰正極補(bǔ)鋰劑以及主打低成本的溶膠凝膠工藝正極補(bǔ)鋰劑。

現(xiàn)階段，順應(yīng)補(bǔ)鋰劑需求缺口，相關(guān)企業(yè)正在加速產(chǎn)能規(guī)劃。GGII數(shù)據(jù)顯示，正極補(bǔ)鋰劑總產(chǎn)能規(guī)劃超8萬噸，目前已有產(chǎn)能超2萬噸。包括德方納米、深圳研一、萬潤新能等企業(yè)都在加速補(bǔ)鋰劑爬產(chǎn)，助其在應(yīng)用市場上量。

從具體的補(bǔ)鋰劑效果看，以德方納米相關(guān)產(chǎn)品為參考，據(jù)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(bǔ)鋰劑理論容量達(dá)到865mAh/g。在儲能領(lǐng)域，德方納米鐵系正極補(bǔ)鋰劑可使能效提升0.3%-0.4%，LFP電芯ED提升≥4%，循環(huán)≥15000th；低溫DCR降低≥25%；動力電池領(lǐng)域，可使LFP電芯前500th零衰減，循環(huán)提升50%-100%。

德方納米“極鋰”鎳系補(bǔ)鋰劑，富鋰鎳酸鋰?yán)碚撊萘窟_(dá)到512mAh/g，4.3V克容量可發(fā)揮420mAh/g。在儲能領(lǐng)域，可使能效降低0.5%-1%，LFP電芯ED提升≥4%，循環(huán)≥10000th；在動力電池領(lǐng)域，可使LFP電芯前500th零衰減，循環(huán)提升≥50%。

值得關(guān)注的是，除了正極補(bǔ)鋰劑市場規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，負(fù)極補(bǔ)鋰技術(shù)也還在突破的進(jìn)程中。

中能鋰業(yè)提出以微米級微孔鋰膜的方式補(bǔ)鋰，解決負(fù)極補(bǔ)鋰難點(diǎn)。微孔鋰膜預(yù)鋰化活性物質(zhì)有效率可做到理論3860mAh/g、實(shí)際3705mAh/g，并且工藝簡單，只需要增加一道覆合轉(zhuǎn)移工藝，同樣可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有電池工藝高兼容。

審核編輯：劉清