双氟磺酰亚胺锂市场现状和发展建议_张燃燃.pdf

精细与专用化学品第 卷第期 年月双氟磺酰亚胺锂市场现状和发展建议张燃燃（东营职业学院，山东 东营 ）摘要：从市场维度出发，阐述双氟磺酰亚胺锂国内市场现状和国家产业政策对其的影响。分析了双氟磺酰亚胺锂下游电解液行业发展现状，对国内双氟磺酰亚胺锂产业发展提出建议。关键词：双氟磺酰亚胺锂；市场分析；行业政策中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：（）（，）：，（）（），（）：（）；收稿日期：作者简介：张燃燃（），女，硕士，东营职业学院教师，主要从事物流与供应链管理教学工作。锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜构成。对锂电池进行充电作业时，外加电势使锂离子从正极化合物中游离出来，在电解液中移动，穿越隔膜后向负极聚集，最终嵌入到具有片层结构的负极碳中。当进行放电作业时，锂离子从负极中析出，进入电解液，穿过隔膜后与正极化合物结合。电解液是锂电池的四大关键材料之一，位于正、负电极材料之间，起到传输导电离子的作用，直接影响锂电池的循环寿命、安全性能和能量密度。电解液一般由有机溶剂、锂盐和添加剂在一定条件下按照一定比例复配而成，对锂电池的倍率性能、容 量、循 环 寿 命 和 安 全 性 等 产 生 重 大 影响。锂盐是电解液中锂离子的提供者，是电解液的最重要的组成部分，在很大程度上决定电解液的物理和化学性质。目前锂盐市场呈现出以六氟磷酸锂为主，包括双氟磺酰亚胺锂在内的多种新型锂盐共同发展的格局。双氟磺酰亚胺锂的性能优势锂盐约占电解液总成本的 ，占比最大，这也使得性价比较高的六氟磷酸锂成为锂电池中商业化程度最高的溶质（见图）。但六氟磷酸锂在图 年锂电池电解液成本组成 年月张燃燃：双氟磺酰亚胺锂市场现状和发展建议使用过程中存在明显的缺点，如热稳定性较差，在 时就分解出 和 ；遇水容易生成氢氟酸，对电极产生腐蚀，引发电池容量衰减；与碳酸乙烯酯复配石油才能在碳负极表面形成稳定的 膜，但是碳酸乙烯酯熔点为，从而限制了六氟磷酸锂在低温环境中的应用等。近年来，双氟磺酰亚胺锂新型锂盐不断出现，并且凭借其出色的电化学性能和规模化生产带来的成本优势，逐渐显示出对六氟磷酸锂强大的替代性，有望成为下一代锂电池锂盐的最优选择。双氟磺酰亚胺锂是一种白色粉末，熔点为 ，具有导电率好（离子电导率 ）以及热稳定性高等优点，可有效提高锂电池低温放电性能和安全性能，添加到电解液中后与正负极材料保持着良好的相容性等诸多优势，迎合了动力锂电池正极三元材料高镍化发展趋势。双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂的性能比较见表。表双氟磺酰亚胺锂与六氟磷酸锂的性能比较指标六氟磷酸锂双氟磺酰亚胺锂热稳定性在 环境中开始产生分解，分解 在 仍表现出出色的稳定性遇水稳定性易水解，生成氢氟酸耐水 解，无 氢 氟酸产生导电性能导电性能较好锂离 子 活 性 强，导电性能高氧化电压 低温性能良好优循环寿命良好优双氟磺酰亚胺锂市场概况在政策利好和技术发展需求驱动下，越来越多的国内企业认识到双氟磺酰亚胺锂作为新型锂盐在未来锂电池市场中的重要性，开始积极进行技术研发，在取得技术突破的同时开始布局小规模生产线。据高工锂电分析，若将双氟磺酰亚胺锂作为通用锂盐添加剂，年需求量将达到 万；若将其作为溶质来替代现有锂盐，年需求量将达到 万。目前，国外双氟磺酰亚胺锂企业以日本触媒和韩国天宝为主，国内主要是天赐材料。自 年以来，多家企业纷纷宣布扩产双氟磺酰亚胺锂现有产能。预计 年，全球双氟磺酰亚胺锂产能有望突破 万。国内双氟磺酰亚胺锂典型生产企业概况见表。表国内双氟磺酰亚胺锂典型生产企业概况序号 企业名称现有产能（）扩产计划天赐材料 规划在南通天赐和九江天赐分别新建产能万和万。康鹏科技 年产 装置正在建设过程中，预计 年投产。多氟多 拟与珠海赛纬共同投资设立多氟多百川新材料有限公司，拟上马 生产线；另外有万产能预计 年建成。永太科技 正在建设液态双氟磺酰亚胺锂 （折固万），预 计 年底具备投产条件。新宙邦 建设 年 产 项 目（一 期 规模生产线在 年上半年已投产）。宏氟锂业会昌基地建设一期年产 产能，目前进行设备采购。二期规划项目产能 。氟特科技 双氟磺酰亚胺锂的生产工艺主要有种，分别是氯磺酸法、硫酰氯法或氟磺酸法。其中氯磺酸法工艺是利用磺酰胺、二氯亚砜和氯磺酸反应得到双氯磺酰亚胺，再利用氟化和锂化反应得到双氟磺酰亚胺锂产品。该工艺为目前市场上主流工艺，但仍然具有工艺路线复杂、收率低等问题。采用该工艺的代表性企业有天赐材料和康鹏科技。氯磺酸法工艺不断趋于成熟，生产成本已经由 年的 万元降低到目前的 万元。未来随着工艺的不断发展，生产成本有望低于 万元。在其优良性能叠加促进作用下，其在电解液中的应用将会更加广泛。近几年，随着双氟磺酰亚胺锂产业化规模不断扩大，成本不断降低的同时，售价也在稳步下降。年售价在 万 万元，年售价有望降到 万元以内。预计未来几年双氟磺酰亚胺锂行业集中度相对较高，行业毛利率仍然高于。精细与专用化学品第 卷第期双氟磺酰亚胺锂下游市场分析双碳背景下，新能源汽车和储能市场快速发展，带动电解液行业进入爆发式增长期。年国内电解液出货量高达 万，同比增长倍。未来几年，受政策推动和消费者需求拉动，新能源汽车市场发展潜力巨大，持续拉动电解液出货量上升，预计到 年国内电解液出货量将超过 万。年六氟磷酸锂价格处于高位，导致包括天赐材料、新宙邦和国泰华荣等在内地多家电解液企业已经通过调整配方、加大双氟磺酰亚胺锂加入图 年中国电解液出货量及预测量，从而替代部分六氟磷酸锂。随着全球锂电池需求量快速增长，电解液产销两旺的局面将推动双氟磺酰亚胺锂的需求量逐年上涨。年中国电解液出货量及预测见图。新能源汽车行业政策分析新能源汽车行业作为战略新兴产业受到国家政策巨大支持。动力锂电池作为新能源汽车的动力源，强烈的依存于新能源汽车行业的发展。近几年，在环境保护和“碳中和”背景下，新能源汽车多次被列入国家相关产业发展规划及目录，一直是国家产业和科技政策重点扶持的对象。新能源汽车行业的发展必将拉动上游原料产业快速发展，而双氟磺酰亚胺锂作为近年来最受青睐的锂盐必将迎来黄金发展。国家对未来新能源汽车的能量密度和安全性提出了更高层次的要求，推动电解液向高压、高安全性方向发展，为双氟磺酰亚胺锂行业的快速发展提供了机遇。中国新能源汽车行业相关政策一览表见表。表中国新能源汽车行业相关政策一览表序号政策名称发布时间发布单位关联内容 关于做好近期促进消费工作的通知 年月国家发改委支持开展新能源汽车下乡，鼓励有条件的地方开展绿色智能家电下乡，通过企业让利、降低首付比例等方式，促进农村居民消费“十四五”新型储能发展实施方案 年月国家发改委推动百兆瓦级高安全性、低成本、长寿命锂离子电池储能技术攻关 年前碳达峰行动方案 年 月国务院大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，推动城市公共服务车辆电动化替代，推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆 关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见 年月工业和信息化部 以碳中和为导向，制定重点行业碳达峰目标任务及路线图，支持智能光伏、新能源汽车等产业发挥示范引领作用 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 年远景目标纲要 年月国务院聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业，加快关键核心技术创新应用，增强要素保障能力，培育壮大产业发展新动能结论由于双氟磺酰亚胺锂制备工艺相对复杂、提纯难度大、成本高，国内企业尚不具备规模化生产能力，产品基本以进口为主。目前尽管包括天赐材料、康鹏科技和多氟多在内的多家企业突破技术 年月张燃燃：双氟磺酰亚胺锂市场现状和发展建议瓶颈，实现产品量产，并申请专利对技术加以保护，但各生产厂家采用的双氟磺酰亚胺锂生产工艺较为复杂，产品收率低，且生产装置规模普遍较小，致使生产成本高。市场上的双氟磺酰亚胺锂杂质含量严重制约其应用，双氟磺酰亚胺锂中的游离酸、游离氯、硫酸根等含量过高，造成电池性能下降。两方面因素的作用大大压缩了双氟磺酰亚胺锂应用空间。伴随着动力电池向高能量密度、高电压趋势的发展，双氟磺酰亚胺锂凭借着良好的热稳定性和电化学稳定性，必将成为下一代锂盐的佼佼者。国内企业应加大技术研发，在提升产品纯度的同时扩大生产规模，降低双氟磺酰亚胺锂的成本，助力国内产业发展的同时提前享受布局红利。参考文献高敬园 锂电池负极材料的研究进展 广东化工，（）；丘善棋双氟磺酰亚胺锂的研制有机氟化工，（）：尚晓锋双氟磺酰亚胺锂对三元材料锂离子电池性能的影响电池工业，（）：沈丽明 几种有前景锂盐在锂离子电池中的研究进展 电源技术，（）：蒋家巧，姬文晋，苏小辉氟盐作氟化剂制备 的研究应用化工，（）：张铜奇双氟磺酰亚胺锂的合成及应用研究进展研究与开发，（）：李倩慧，张亚，郑丹丹，等 双氟磺酰亚胺锂的性能及其在锂离子电池中的应用河南化工，（）：刘丹丹，吴清山锂离子电池用电解质六氟磷酸锂的研究现状化工管理，（）：，（上接第 页）反应温度为 ，压力为 ，质量空速为 ，催化剂连续运行 ，所得结果见图。图 稳定性评价由图 可以看出，催化剂经过 的运行，活性和选择性比较稳定，单程平均转化率 ，最高异丁烯选择大于，异丁烯单程平均收率达到，催化剂具有较好的稳定性，该分子筛催化剂具有潜在的工业应用前景。结论反应物的组成、反应物类型、晶化条件是影响 分子 筛生成 的 主 要 原 因。在 晶 化 温 度 ，晶化时间 ，以硅溶胶、磷酸、拟薄水铝石和二正丙胺为原料可以制备出纯相的 样品。随着 分子筛模板剂的焙烧，结晶度逐渐增大，最佳的模板剂焙烧温度为 。高温焙烧后的 分子筛在空气中吸水率达，且为物理吸附。在吸附脱附水的过程中，分子筛空间群结构在 和 之间可逆的发生转变。以工业醚后碳四为原料，考察了 催化剂催化正丁烯骨架异构化反应性能。研究发现，反应温度为 ，压力为 ，质量空速为 。催化剂连续运行 ，活性和选择性比较稳定，单程转化率，最高异丁烯选择大于，异丁烯单程收率达到，催化剂具有良好的稳定性。参考文献 ，代校军，成艳，王晓晗，等小粒径 分子筛合成的研究进展化工进展，（）杨光，任行涛，季生福 分子筛的合成及在正丁烯异构化反应中性能的研究 现代化工，（）：刘月明，张凤美，舒兴田，等 影响 分子筛焙烧前后晶胞空间群变化的因素催化学报，（）：刘中民，黄兴云，何长青，等 分子筛的热稳定性及水热稳定性 催化学报，（）：，：，（）：张利霞，任行涛，栗同林，等正丁烯骨架异构化催化剂的研究 现代化工，（）：