助力突破300Wh/kg能量密度，众电池巨头猛攻这一技术

“公司的补锂剂产品已获得海内外多家客户的项目认证，在储能、纯电动乘用车、商用车、电动重卡、插电式混合动力汽车等多个应用领域，均拥有独家的项目定点，进度业内领先。”近期，德方纳米在接受投资机构调研时表示。

  “公司的补锂剂产品已获得海内外多家客户的项目认证，在储能、纯电动乘用车、商用车、电动重卡、插电式混合动力汽车等多个应用领域，均拥有独家的项目定点，进度业内领先。”近期，德方纳米在接受投资机构调研时表示。

  两年前，由上汽集团联合阿里巴巴等打造的高端智能汽车品牌智己，全球首发了两款量产定型车，搭载上汽与宁德时代共同开发的采用“掺硅补锂”电池，电芯能量密度高达300Wh/kg，车辆续航里程能达到1000公里。

  此外，当年蔚来汽车发布了150kWh固态电池包，也采用了无机预锂化硅碳负极技术，电芯能量密度更是达到360Wh/kg。国轩高科亮相了210Wh/kg的磷酸铁锂电池产品，采用了高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术。

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众巨头纷纷布局

  “因为锂离子电池首次充电时，会造成大量锂损耗，且不可逆，通过补锂可以保障电池的容量。”业内人士指出，补锂也叫“预锂化”“预嵌锂”，是在锂电池工作之前向电池内部增加锂来补充锂离子，以抵消不可逆的锂损耗，从而提高电池的总容量和能量密度。

  通常来讲，补锂技术包括正极补锂和负极补锂。正极补锂通常是在正极合浆过程中添加少量高容量材料。负极补锂的方式则包括：锂箔补锂、锂粉补锂、硅化锂粉补锂和电解锂盐水溶液补锂等。常见的补锂剂有Li2NiO2(LNO)、Li5FeO4(LFO)、Li2O等。

  据了解，目前包括宁德时代、亿纬锂能、欣旺达、比克动力、珠海冠宇、德方纳米、胜华新材、杉杉能源、研一新材料、安普瑞斯等在内的电池和材料企业都已布局补锂技术，不少企业取得相关专利。

  除了宁德时代的掺硅补锂，亿纬锂能开发的补锂剂添有Li2O和金属M，包覆了外壳SiOx和碳(CN111193019A)。通过包覆处理，可以提高材料的导电性以及金属的稳定性，减少其溶出。国轩高科基于转化反应的纳米尺寸的Li2O与金属混合物作为正极材料的预锂添加剂，可以在首次循环过程中提供非常高的比容量。

  另外，中信证券在研报中提到，欣旺达采用专利技术制备钒氧锂盐Li4+xV2O5作为正极补锂添加剂，用在高镍-硅高能量密度体系，显著提升电芯首效，进而提升电芯能量密度，且具有产气量低、稳定性好、循环寿命长等优点。珠海冠宇以Li3N为原料，制得化学式为Li3x+yNxFaClbBrcId的补锂添加剂，稳定性、安全性较高。

  材料企业方面，今年2月，德方纳米控股子公司德方创域年产20000吨补锂剂项目一期项目在在云南省曲靖市投产。该项目是全球首个实现量产的正极补锂剂项目。

  “补锂剂给电池体系提供极致的性能提升，”德方纳米表示，主要体现在：可提升电池的能量密度5%以上;改善电池循环性能，循环寿命可提升100%;改善电池低温性能;改善电池前期容量快速衰减问题;降低电池综合瓦时成本。

  据了解，胜华新材目前已经具有中试产线产能150吨补锂剂产能。去年2月，胜华新材拟在四川眉山投资建设2万吨/年正极补锂剂项目，其中，一期5000吨/年正极补锂剂装置及配套设施，投资额为2.35亿元，计划2024年2月建成;二期1.5万吨/年正极补锂剂装置及配套设施，计划投资额为7亿元。

  胜华新材今年年初表示，公司选择了与国内头部企业差异化竞争的策略，产品档次较高。钴基补锂剂属行业内较新产品，公司产品也是市场唯一一款钴基补锂剂，已陆续给客户送样。在量产能力上，公司也是国内极少数实现量产的企业之一。

  据四川研一新材料有限责任公司董事长程林介绍，在正极材料补锂方面，目前研一主要聚焦研一LNO、研一LFO等补锂产品，前者可以使电池能量密度提升2%~3%，后者可以提升6%~8%，两款产品均为行业首发。

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未来发展方向

  “为追求高能量密度，硅基负极及高端动力/储能电池对补锂的需求，都将推动补锂剂的渗透率快速提升，预锂化或将成为锂电池未来一大发展方向。”国金证券在研报中指出。

  从产品类型方面来看，据研究机构统计，Li2NiO2(LNO)占有重要地位，预计2028年份额将达到49.44%。同时就应用来看，动力锂电池在2022年份额大约是9.5%，未来几年复合增长率大约为104%。

  从市场规模来看，据GIR数据，按收入计，2022年全球补锂剂收入大约1900万美元，预计2029年达到23.97亿美元，2023至2029期间，年复合增长率达99.5%。

  11月28-30日，由武汉逸飞激光股份有限公司总冠名的第八届动力电池应用国际峰会(CBIS2023)将在上海召开。28日下午，将举办由光大激光冠名的“创新激发产业内生动力”专场论坛。29日，还将举办主题为“先进电池共性技术发展与应用”的平行论坛。敬请关注!