理論エネルギー密度計算から現実エネルギー密度表現へ:リチウム損失と容量低下
リチウムイオン電池にとって、正負の極めて高い比容量、高電位差は同時に十分な活性リチウムをキャリアとして正負極の間を「シャトル」してこそ、高エネルギー密度と循環寿命を対外的に体現することができる。電極から導入された活性リチウムは、負極表面に固体電解質膜(SEI)が形成されるなどの理由で、全て活性を発揮しない。
プリリチウム化、はっきりしたルート選択
予備リチウム化、すなわち、電池材料系(正極/負極側を主とする)に高リチウム含有量物質を導入し、活性リチウム損失を補うためにリチウムイオンと電子を有効に放出させ、電池の実際のエネルギー密度と循環寿命を向上させる。異なるプリリチウム化技術には、明らかな「長板」と「短板」がある。安全性とプロセス互換性をより強調し、リチウム補給容量の需要が高くない場合、通常、正極リチウム補給がより適切である。大容量のリチウム補給が必要な場合、通常、負極のリチウム補給がより適切である。
予備リチウム化特許の配置:中国を主とし、リチウム補給の各段階はいずれも関連している。
予備リチウムが有効、実質審査と公開状態にある特許数は1000余りあり、中国語と英語のキーワードで検索され、主な申請量は中国にある。主な申請者は主に電池企業である。また、多くの科学研究所と一部の材料企業も配置されている。
対照的に、各種リチウムリッチ金属酸塩(及びその各種改質最適化手段)に基づく正極リチウム補給剤及び応用方法の成熟度が高い。リチウム金属に基づく負極リチウム補給剤と、リチウム金属/偏中性リチウム化合物と酸化亜シリコンとの高温反応を負極側リチウム補給に用いて競合している。我々は中性的に,高いエネルギー密度/長い寿命の必要性を有する電池にとって,予備リチウム化技術がその競争力を強化する能力があると予想している。
リチウム補給剤の規模推定:2025年の市場空間または百億元レベル
プリリチウム化技術は、高エネルギー密度(特に、高ニッケル三元正極−シリコン炭素負極を搭載することを特徴とする)に必要な動力リチウム電池、高サイクル寿命(リン酸鉄リチウム正極を搭載することを特徴とする)に必要なエネルギー貯蔵リチウム電池に対してかなり魅力的である。2025年までに高ニッケル三元−シリコンカーボン負極を搭載した動力電池に対応するシリコンカーボン負極の規模は約10万トンと推定される。この一部の負極材料にプリリチウム化シリコン基材を10%ドープする必要があると仮定すると、プリリチウム化シリコン基材に対応する需要は約1万トン、市場空間または数十億元レベルである。リン酸鉄リチウム蓄電池はリン酸鉄リチウム正極の規模が約60万トンで、この部分の正極材料に正極複合リチウム酸化物リチウム補給剤を5%ドープする必要があると仮定すると、リチウム補給剤に対応する需要が約3万トン、市場空間あるいは百億元レベルに達する。 Shenzhen Dynanonic Co.Ltd(300769) 、研一新材料などの企業が率先してリチウム補給剤の規模化を開始した。
投資評価と提案
投資家は予備リチウム化技術特許の配置に注目し、予備リチウム化材料の生産配置を展開する上場企業を提案する。リチウム資源上場企業に注目する。シリコン系負極と予備リチウム化技術の強い関連性に鑑み、シリコン系負極事業の配置に注目する上場企業も提案されている。
リスク分析
予備リチウム化技術の進歩は予想に及ばない。リチウム補給剤とリチウム補給プロセスのコスト競争力は予想に及ばず、電池性能の総合最適化の程度は予想に及ばない。
