中信建投：电池技术前瞻，补锂剂将有效补充电池循环中锂离子损失，预计2025市场规模超百亿
【本文来自持牌证券机构，不代表平台观点，请独立判断和决策】①据研究，首次充电和首次放电之间的有效容量差高达约30mAh/g，在电池循环过程中，电极粉化、连续SEI形成持续耗锂，以各种途径对锂损失进行补偿，提升电池的实际能量密度与寿命，就是有需要场合下的现实选择。②补锂分为正极补锂和负极补锂，均有“长板”和“短板”，目前预锂化专利布局以中国为主电池企业为主，宁德时代、国轩高科均有较多专利布局。③据测算，到2025年预计负极补锂规模数十亿，磷酸铁锂正极补锂规模百亿元左右，目前德方纳米、研一新材料等企业率先开始了补锂剂的规模化。
【本文来自持牌证券机构，不代表平台观点，请独立判断和决策】中信建投证券指出，锂电池在充放电、形成SEI膜等情况下会导致锂离子的永久损失，因此需要添加补锂剂去补充，来实现更高的能量密度，预计到2025年补锂剂将形成超百亿市场。1）锂电池容易出现容量损失，补锂是解决方案据研究，首次充电和首次放电之间的有效容量差高达约30mAh/g，或者说约15%的活性锂在首次循环之后不能再发挥储能作用。此外，在电池循环过程中，电极粉化、连续SEI形成持续耗锂；正极侧的二价锰如果溶解进入电解液并穿梭至负极会破坏SEI膜，新SEI膜形成也会耗锂。另外，电池温度过高，SEI膜稳定性下降，加速耗锂；如过充导致析锂，锂不论和电解液反应还是形成微枝晶并断裂成为死锂都实际上消耗了活性锂。既然活性锂在电池首次循环及持续循环过程中，尤其是热力学不平衡态的循环过程中存在损失的客观现实，那么以各种途径对锂损失进行补偿，以优化电池N/P，提升电池的实际能量密度与寿命，就是有需要场合下的现实选择。2）预锂化，泾渭分明的路线选择预锂化，即在电池材料体系（以正极/负极侧为主）中引入高锂含量物质，并使得该物质有效释放锂离子和电子，以弥补活性锂损失，提升电池的实际能量密度和循环寿命。不同的预锂化技术有明显的“长板”和“短板”。在更强调安全性和工艺兼容性，对补锂容量需求不高的场合，通常正极补锂更合适。在需要大容量补锂时，通常负极补锂更合适。3）预锂化专利布局：中国为主，补锂各个环节均有涉及预锂处于有效、实质审查和公开状态的专利数共有1000余个，以中英文关键词检索，主要申请量在中国。其主要申请人主要是电池企业。此外多家科研院所和部分材料企业也有布局。相对而言，基于各类富锂金属酸盐（及其各类改性优化手段）的正极补锂剂及应用方法成熟度较高；基于锂金属的负极补锂剂和以锂金属/偏中性锂化合物和氧化亚硅高温反应用于负极侧补锂在进行竞争。中性预期，对有很高能量密度/很长寿命需求的电池而言，预锂化技术有能力强化其竞争力。4）补锂剂规模估计：52025年市场空间或百亿元级别预锂化技术对有高能量密度（尤其以搭载高镍三元正极-硅碳负极为特征）需求的动力锂电池、高循环寿命（以搭载磷酸铁锂正极为特征）需求的储能锂电池具备相当吸引力。估计：到2025年当年，搭载高镍三元-硅碳负极的动力电池对应的硅碳负极规模约10万吨。假设该部分负极材料需要掺杂预锂化硅基材料10%，则对应预锂化硅基材料需求约1万吨，市场空间或在数十亿元级别；磷酸铁锂储能电池对应磷酸铁锂正极规模约60万吨，假设该部分正极材料需要应用正极复合锂氧化物补锂剂掺杂5%，则对应补锂剂需求约3万吨，市场空间或达百亿元级别。德方纳米、研一新材料等企业率先开始了补锂剂的规模化。
来源：中信建投