固態電池是一種使用固態電解質的鋰離子電池,具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性,克服了傳統液態鋰離子電池中電解液泄漏、電極短路等現象,大大降低了熱失控的發生概率,具有較高的安全性。固態電池以其高能量密度、卓越的安全性和長壽命等特點,正逐漸成為電動汽車、儲能設備、便攜式設備以及清潔能源領域的理想能源存儲解決方案。 一、新型鋰鹽添加劑LiTFSI 雙(三氟甲磺酰)亞胺鋰(LiTFSI)又稱三氟甲磺酰亞胺鋰,具有更高的導電率、不易水解及熱穩定性等特點,可與六氟磷酸鋰(LiPF6)配比添加至電解液中可有效提高電池的使用壽命及安全性能,成為改善LiPF6缺陷的添加劑。 此外,LiTFSI也可用于聚合物固態電池電解質。固態電池根據電解質不同可分為三種技術路線:聚合物、氧化物、硫化物。聚合物電解質具備輕質、高柔性、良好的加工性和界面接觸等優點,在高能量密度、長循環壽命、高安全性的固態鋰金屬電池開發歷程中具有廣闊的應用場景。LiTFSI 離子電導率較高,在聚合物電解質中被廣泛用作單一的傳導鋰鹽。 目前主要的鋰鹽優缺點如下表所示: 二、發展空間 根據清陶能源固態電池工廠的環評報告顯示,固態電池電解質主要原料為LiTFSI和LLZTO(鋰鑭鋯氧粉體)。從固態電池生產原輔材料表看,1Gwh半固態電池LiTFSI的用量為214.10噸,LLZTO的用量為43.82噸。 據 EVTank 預測,預計 2030 年全球電解液新型添加劑出貨量達到 22.5 萬噸,2022 年至 2030 年復合增速達到 39.16%。同時根據中商產業研究院數據,預計 2030 年國內固態電池出貨量達到 251GWh,2022 年至 2030 年復合增速達到 74.66%。伴隨電解液新型添加劑及固態電池需求的加速釋放,LiTFSI市場將有巨大發展空間。 三、國內LiFTSI企業產能
據中船特氣招股說明書,2022 年全球LiTFSI的需求量約 500 噸,市場規模約 3 億元,其中國內需求量 320 噸,海外需求量 180 噸。隨著新能源汽車中鋰電池使用量增加以及固態電池的逐步應用,將進一步帶動LiTFSI的需求量,預計 2025 年LiTFSI需求量將超過 1000 噸。國外生產企業主要有:3M和Solvay。
國內主要LiTFSI企業產能情況(單位:噸):

四、結語
近日,固態電池收到了資本市場關注。截止4月3日上午10點,LiTFSI生產企業:瑞泰新材(301238)、多氟多(002407);LLZTO生產企業:東方鋯業(002167)、三祥新材(603663)等股票大漲。新能源汽車行業迎來固態電池時代,而固態電池興起,固態電解質是產業化的關鍵,LiTFSI生產企業有望充分受益。