摘要

業內預鋰化技術仍處于探索階段，但隨著補鋰劑的量產，預鋰化的應用已近在咫尺。

市場對高端動力、儲能電池的需求正在擴大，更高能量密度的追求驅使著動力電池廠商應用新技術，不斷向業內“天花板”發起挑戰。新技術變革帶來的產品優勢或成電池企業爭奪供應鏈話語權的新發力點。

其中，在電極方面，作為存儲鋰離子的“容器”，選用比容量更高的新電極材料是打破能量“天花板”的直接手段。除了在“容器”本身的材料方面下功夫，對電極進行預鋰化，同為直接提高電池總容量和能量密度的有效路徑。

然而，“大擴產”時期，動力電池的量產以安全且產業化成熟的材料應用為主，新電極材料產業化仍在萌芽階段。當高喊擴產接近尾聲，基于現階段的制造工藝，推動預鋰化技術落地在當下可行性更高。

預鋰化技術正極易于負極

在鋰電池首次充電的過程中，電解液會在負極表面還原分解，形成固體電解質相界面（SEI）膜，消耗鋰離子，造成首次循環和庫倫效率（ICE）偏低，降低鋰電池容量和能量密度。預鋰化則是通過補鋰，降低鋰離子的損失，達到提高電池容量和能量密度的效果。

產業化方面，負極補鋰直接但困難，目前以補充還原性鋰的路徑為主，可通過鋰箔、鋰粉或添加劑的方式實現。

難點在于負極補鋰工藝難度大。現有電極制備環境潮濕，而還原性鋰具有高反應活性，這就涉及對還原性鋰進行穩定化處理、表面改性。除了工藝難度大，補充的還原性鋰若未發揮預鋰化作用，則會轉化成死鋰，進而導致析鋰。

而正極以添加補鋰劑方式實現“間接補鋰”，這與現有鋰電制造工藝契合度更高。通過添加補鋰劑，在充電過程中將鋰離子推送至負極。理想的正極補鋰劑應具有高比能、穩定以及與電池材料體系相兼容的特點。

專利相繼落地

作為實現電池能量密度再攀升新技術“賽道”，動力電池企業以及材料企業對預鋰化技術“野心勃勃”，皆相繼圍繞預鋰化技術展開專利布局。

從相關企業的專利布局內容看，各企業在正極、負極預鋰化技術上皆有所探索，但從可行性上看，正極補鋰劑的產業化落地難度更低，可圍繞相關專利進一步推進產業化。

寧德時代2021年發布的一項專利便包括了鋰硅合金補鋰劑的合成方法，補鋰劑添加位置涵蓋正極表面、集流體以及正極之間，可大幅改善電池首效（從低于80%提升至接近100%）、循環壽命且有效抑制電池膨脹。

國軒高科同在2021年發布了兩項關于正極補鋰劑的專利，分別為氧化石墨烯-鈷-氧化鋰正極補鋰劑以及主打低成本的溶膠凝膠工藝正極補鋰劑。

德方納米2020年便發布正極補鋰劑（富鋰）鐵酸鋰的合成方法專利。此外，德方納米還研究了磁控濺射正極補鋰劑至正極前驅體球磨裝置，再煅燒前驅體獲得正極材料的方法。

研一新材也對補鋰劑的合成方法做了相關專利布局。

補鋰劑產業化起跑

產業化方面，正極補鋰劑已表現出巨大的應用潛能，已有企業在正極補鋰劑產業化之路上起跑。

2月26日，德方納米子公司德方創域年產2萬噸補鋰劑項目（一期）在云南曲靖正式投產。據了解，該項目是目前全球首個實現量產的正極補鋰劑項目。德方納米表示，未來，將加快推進曲靖創界年產2萬噸補鋰劑項目二期項目以及成都創境年產5000噸補鋰劑項目的建設進程。

此外，研一新材開年后披露，自主研發的LNO、LFO正極補鋰劑已在2022年量產批量出貨，并取得國際國內頭部客戶認可，產品撬動的電芯產能折合約5GWh。研一材料已在無錫布局新建補鋰劑項目和研究院項目，項目建成后將新增1萬噸左右的補鋰劑產能。

隨著硅基負極逐漸放量及高端動力、儲能電池補鋰需求，預鋰化正逐漸成為鋰電池一大發展方向。

目前，業內預鋰化技術仍處于探索階段，但隨著補鋰劑的量產，預鋰化的應用已近在咫尺。據相關預測，到2025年，補鋰劑市場或超百億元。圍繞補鋰劑這一新細分賽道競速已然開始，是先發者持續領跑，還是后來者出奇招居上，仍尚未可知。

審核編輯：劉清