【摘要】 当前国内最常用到的LiFSi合成方法是双氯磺酰亚胺利用氟化剂氟化得到双氟磺酰亚胺,再利用碱金属盐进行锂化反应,最终得到双氟磺酰亚胺
当前国内最常用到的LiFSi合成方法是双氯磺酰亚胺利用氟化剂氟化得到双氟磺酰亚胺,再利用碱金属盐进行锂化反应,最终得到双氟磺酰亚胺锂。
电解液是锂离子电池的关键材料,主要由电解液锂盐、溶剂以及添加剂三部分组成,当前市场中主流的电解液锂盐有六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSi)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、草酸二氟硼酸锂(LiODFB)等,其中LiPF6仍旧占据主流市场地位,但由于LiFSi在性能上更为突出,未来有望替代LiPF6成为市场主流产品。但目前LiFSi制备工艺复杂、生产成本高、提纯难度大,难以实现量产以及大规模应用。
按照国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》规划,预计到2025年我国新能源汽车销量达到500万辆左右。倘若LiFSi作为电解液添加剂,预计到2025年我国LiFSi市场需求量约为2012吨,市场规模为8.3亿元。若LiFSi能够完全替代现有的锂盐,则在2025年LiFSi的需求量将高达6.8万吨,届时市场规模约为260亿元。
LiFSi产业化难度较高,但受下游新能源汽车发展带动,LiFSi产业化价值较高,因此国内各企业加大研发投入,最终实现了产业化技术突破。当前国内最常用到的LiFSi合成方法是双氯磺酰亚胺利用氟化剂氟化得到双氟磺酰亚胺,再利用碱金属盐进行锂化反应,最终得到双氟磺酰亚胺锂。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年中国双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,目前国内的康鹏科技、新宙邦、氟特电池等企业实现技术突破,且拥有了相关专利,并建设了工业化产线。在全球中实现产业化生产的企业较少,海外有日本触媒、韩国天宝、康鹏科技等,实现稳定量产。2020年全球约有7500吨LiFSI产能,其中国内拥有6800吨的产能,是全球最大的LiFSI生产国家。
LiFSI作为新型电解质的发展潜力巨大,因此也吸引众多企业投入研发,并实现小批量生产,且产品得到日本、韩国、美国等国家的认可。现有LiFSI产能不能够满足市场需求,因此国内企业也在持续建设LiFSI新产线万吨左右的LiFSI产能,新增产能主要来源于新宙邦、天赐材料等。预计到2023年我国LiFSI总产能约为1.3万吨,占据全球总产能的75%左右。
新思界产业分析人士表示,LiFSI是一种新型的电解质,是LiPF6的替代品,但由于当前LiFSI生产技术尚未成熟,因此目前市场渗透率较低,未来市场发展空间约有百亿元。在市场竞争方面,经过不断的研究,我国实现了LiFSI生产技术突破,当前国内LiFSI产能较高,实际产量较小,但产品品质得到海外认可,未来随着产量的提升,LiFSI在国内外市场发展潜力巨大。