摘要

未來幾年，以LiFSI為代表的新型鋰鹽，市場應(yīng)用窗口正在快速開啟，具備技術(shù)儲備和快速產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)，將會駛?cè)敫咚侔l(fā)展快車道。

作為鋰電池的“血液”， 電解液對于能量密度、高低溫、循環(huán)壽命、安全等性能發(fā)揮至關(guān)重要。而在電解液中，溶質(zhì)鋰鹽決定其基本理化性能，因此也成為影響電池特性發(fā)揮的關(guān)鍵變量。

動力鋰電池高電壓和高鎳化的大趨勢下，通過新型鋰鹽及添加劑的導(dǎo)入優(yōu)化電解液配方，進而賦能電池綜合性能表現(xiàn)，正在成為國內(nèi)外電池企業(yè)的一致共識。

作為全球電動汽車“旗手”的特斯拉，也是動力電池技術(shù)走向的“風(fēng)向標(biāo)”。

去年5月，特斯拉在國內(nèi)首次公開了一項基于二氟磷酸鋰的電池專利，通過這種鋰鹽添加劑的導(dǎo)入，在電極界面形成膜而改進高低溫循環(huán)性能、降低電池自放電，同時能夠有效降低六氟磷酸鋰使用量。而這也是特斯拉在國內(nèi)為數(shù)不多的與電池電解液相關(guān)的專利。

特斯拉二氟磷酸鋰相關(guān)專利

除了特斯拉盯上的二氟磷酸鋰，另一種更具潛力也更廣泛被行業(yè)關(guān)注的鋰鹽材料是LiFSI。由于其可提高電解液電導(dǎo)率、高低溫性能、耐水解性等，并且能抑制氣脹，顯著改善電池性能，因此被行業(yè)寄以厚望。

瞄準(zhǔn)于動力鋰電池技術(shù)演化帶來的上游鋰鹽領(lǐng)域新機會，國內(nèi)一批新興鋰鹽及添加劑企業(yè)開始快速成長，并成為行業(yè)發(fā)展極具潛力和后勁的“新勢力”。

天祝宏氟鋰業(yè)就是其中之一。

這家位于甘肅省武威市天祝藏族自治縣的新能源企業(yè)，依托于自備螢石礦山資源，多年來堅持自主研發(fā)，通過具有自主知識產(chǎn)權(quán)的非氟化氫工藝提取氟元素為基礎(chǔ)，開始在氟代鋰鹽及添加劑領(lǐng)域“嶄露頭角”。

“未來幾年，以LiFSI為代表的新型鋰鹽，市場應(yīng)用窗口正在快速開啟，具備技術(shù)儲備和快速產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)，將會駛?cè)敫咚侔l(fā)展快車道?！?/p>

這是宏氟鋰業(yè)董事長曹斌的判斷。

截至目前，宏氟鋰業(yè)已成功實現(xiàn)了六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰等產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，同時，在新型鋰鹽LiFSI的產(chǎn)業(yè)化上做好了前瞻性布局卡位。

5月初，在位于甘肅武威天祝寬溝工業(yè)園，高工鋰電與宏氟鋰業(yè)董事長曹斌及其高管團隊做了深度對話，就宏氟鋰業(yè)涉足氟代鋰鹽的初衷與產(chǎn)業(yè)化歷程、新產(chǎn)品研發(fā)及技術(shù)儲備、公司戰(zhàn)略規(guī)劃與發(fā)展方向等話題進行了全方位探討。

從0到1 做國產(chǎn)氟系鋰鹽“頭雁”

自2020年下半年以來，宏氟鋰業(yè)位于天祝的二氟磷酸鋰產(chǎn)線就一直處于滿產(chǎn)狀態(tài)。

盡管如此，依然無法滿足來自下游客戶的訂單增長，來自日韓和國內(nèi)的電解液頭部客戶“紛至杳來”，擴產(chǎn)成為曹斌和高管團隊的當(dāng)務(wù)之急。

宏氟鋰業(yè)副總裁蔡元禮介紹，二氟磷酸鋰是其現(xiàn)階段的核心產(chǎn)品之一，該產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用與現(xiàn)階段的三元和鐵鋰體系電池當(dāng)中，能明顯降低電池界面阻抗，抑制六氟磷酸鋰分解，有效提升循環(huán)性能和低溫性能，被稱為“萬金油”添加劑。

事實上，宏氟鋰業(yè)是國內(nèi)最早實現(xiàn)二氟磷酸鋰產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一，也是國內(nèi)僅有的幾家在二氟磷酸鋰領(lǐng)域具備百噸以上產(chǎn)能規(guī)模的企業(yè)，2019年2月，其首條300噸二氟磷酸鋰生產(chǎn)線正式量產(chǎn)。

能夠率先在二氟磷酸鋰領(lǐng)域取得產(chǎn)業(yè)化突破，與宏氟鋰業(yè)自成立以來就扎根西北，持續(xù)在氟代領(lǐng)域做技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化投入有很大關(guān)系。

2016年，依托于自有的螢石礦山資源，曹斌帶領(lǐng)一批新能源領(lǐng)域的年輕團隊發(fā)起成立宏氟鋰業(yè)，謀劃以氟資源為起點，建立礦產(chǎn)資源綜合利用的全產(chǎn)業(yè)鏈運行模式。

“從螢石采礦領(lǐng)域一腳跨入精細(xì)化工領(lǐng)域，對于當(dāng)時的宏氟鋰業(yè)而言，完全是一個從0到1的過程，并且在國內(nèi)沒有任何可供借鑒的經(jīng)驗，因此是一個痛苦的試錯過程?！?/p>

回憶一路走來的創(chuàng)業(yè)歷程，曹斌坦言，耗費了巨大的研發(fā)投入，無論是經(jīng)濟投入、人力投入，還是時間投入。用他的話說，“宏氟試錯是以年為單位來計算的。”

在宏氟鋰業(yè)的工廠里，高工鋰電看到了其試驗過程中的淘汰裝置，宏氟鋰業(yè)的管理團隊介紹，為了探索二氟磷酸鋰等產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，其前后耗費幾百萬的產(chǎn)業(yè)化試錯。

多輪試錯之后，宏氟鋰業(yè)最終探索出一條具備自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化路徑-非氫氟酸環(huán)保生產(chǎn)工藝和制備技術(shù)，基于該工藝和制備技術(shù)，可生產(chǎn)六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、二氟雙草酸磷酸鋰、四氟草酸磷酸鋰、LiFSI等氟代系列鋰鹽產(chǎn)品。

尤其是在二氟磷酸鋰和LiFSI的制備上，其在純度、性能指標(biāo)以及成本上，都具有非常明顯的優(yōu)勢。

復(fù)盤過去幾年的創(chuàng)業(yè)之路，曹斌認(rèn)為，從0到1的探索盡管艱難，但給予了宏氟鋰業(yè)未來幾年穩(wěn)健發(fā)展的底氣：

一是徹底摸清了氟代系列鋰鹽的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，擁有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的制備工藝和裝備，從而建立了真正產(chǎn)業(yè)化的能力。

二是在試錯過程中培養(yǎng)了一批懂技術(shù)懂工藝懂裝備的團隊，其具備快速復(fù)制的能力，為其接下來的多點區(qū)域布局打下了穩(wěn)定基礎(chǔ)。

三是可以在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時實現(xiàn)大幅降本，為其接下來的客戶開拓和市場應(yīng)用奠定了根基。

有了上述底氣，面對著二氟磷酸鋰的市場需求攀升，宏氟鋰業(yè)開始籌劃在國內(nèi)新建產(chǎn)能布局。

高工鋰電獲悉，宏氟鋰業(yè)正在贛州會昌布局1000噸二氟磷酸鋰產(chǎn)能，預(yù)計年底將投產(chǎn)，產(chǎn)能釋放后，將滿足未來幾年市場端重點客戶的產(chǎn)能需求。

同時，其二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、二氟雙草酸磷酸鋰、四氟草酸磷酸鋰等添加劑的產(chǎn)能也將得到有效提升。

卡位LiFSI大時代

事實上，眼下市場需求大漲的二氟磷酸鋰，只是宏氟鋰業(yè)戰(zhàn)略版圖的很小一部分，曹斌和他的團隊更大的野心所瞄準(zhǔn)的，是將來要替代LiPF6的新型鋰鹽——LiFSI。

長期以來，LiPF6是商業(yè)化應(yīng)用最為廣泛的鋰鹽，但其存在熱穩(wěn)定性較差、易水解等問題，容易造成電池容量快速衰減并帶來安全隱患。

在動力電池高鎳化的大趨勢下，LiFSI作為新型鋰鹽，可以提高電解液電導(dǎo)率、高低溫性能和耐水解性，同時還具有抑制氣脹、安全性能高等優(yōu)點，正在成為下一代鋰鹽的一致共識。

短期看，由于技術(shù)難度大、成本高，LiFSI 尚未直接用作溶質(zhì)鋰鹽，而是作為溶質(zhì)添加劑與LiPF6混用，用于三元動力電池電解液之中以改善性能。

但中長期看，隨著規(guī)?；a(chǎn)及大幅降本的實現(xiàn)，LiFSI將逐步替代LiPF6。開啟鋰鹽新時代。從最近幾年的市場動向來看，越來越多的企業(yè)將目光投向LiFSI。

GGII預(yù)測，若將LiFSI作為通用鋰鹽添加劑，2025年需求量將達(dá)到13萬噸，市場規(guī)模約105億。若將LiFSI作為溶質(zhì)來替代現(xiàn)有的鋰鹽， 2025年需求量將達(dá)到21萬噸，市場規(guī)模高達(dá)170億元。

基于過去幾年的技術(shù)沉淀和儲備，宏氟鋰業(yè)是國內(nèi)為數(shù)不多掌握LiFSI產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)的企業(yè)，同時，相比目前的競爭對手，其在制備的工藝和降本上具備明顯優(yōu)勢。

為滿足電解液使用要求，LiFSI 對水分、金屬離子、游離酸、氯離子、硫酸根等指標(biāo)有嚴(yán)格限定。目前尚無有效的純化方法去除 LiFSI 中的雜質(zhì)，只能通過合適的生產(chǎn)工藝避免水、酸和其他雜質(zhì)引入。

蔡元禮介紹，相對國內(nèi)同行的制備工藝，宏氟的LiFSI 生產(chǎn)工藝優(yōu)勢主要包括：

◆ 采用獨特的氟化工藝，常溫常壓、快速氟化、成本大幅降低；

◆ 獨特的純化工藝，一次提純即可達(dá)到電池級品質(zhì)；

◆ 不使用無水氟化氫，在設(shè)備投資、安全投資方面可大幅降低成本；

◆ 副產(chǎn)物綜合循環(huán)利用，降低尾氣處理成本。

曹斌介紹，通過宏氟的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本比行業(yè)平均低20%，后續(xù)達(dá)到5000t產(chǎn)能時，可進一步降低到10萬元/t以下，這意味著遠(yuǎn)低于六氟磷酸鋰現(xiàn)價。

在產(chǎn)能布局和規(guī)劃上，宏氟鋰業(yè)位于會昌的基地一期規(guī)劃產(chǎn)能500噸，目前已經(jīng)處于設(shè)備采購階段，同時二期規(guī)劃項目產(chǎn)能3000噸，預(yù)計將在2022年后逐步投產(chǎn)。

對于LiFSI的市場滲透節(jié)奏，宏氟鋰業(yè)的判斷是，隨著規(guī)?；慨a(chǎn)及降本的推動，LiFSI的需求將會在未來幾年快速釋放，這意味著，在這個新舊時代轉(zhuǎn)化窗口期，以宏氟鋰業(yè)為代表的新型鋰鹽企業(yè)將會崛起成為行業(yè)新勢力代表。

宏氟鋰業(yè)的“底氣”

站在全球動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的大方向來看，以LiFSI為代表的新型鋰鹽市場的確正在快速升溫，也吸引了大批產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)競相入局，這既有來自觸媒、天寶等日韓企業(yè)，也有來自天賜、新宙邦等國內(nèi)頭部企業(yè)。

高工鋰電認(rèn)為，作為新型鋰鹽領(lǐng)域的后起之秀，宏氟鋰業(yè)有望在未來市場占據(jù)一席之地，目前來看，其差異化競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

一是具備自有螢石礦的資源，基于此做產(chǎn)業(yè)鏈縱深布局，不僅可以保證基礎(chǔ)原材料的穩(wěn)定安全供給，同時可以在成本控制上有明顯優(yōu)勢，全產(chǎn)業(yè)鏈的布局也有助于宏氟在行業(yè)內(nèi)建立競爭壁壘。

二是持續(xù)的技術(shù)研發(fā)投入和體系化的創(chuàng)新能力。宏氟鋰業(yè)擁有一大批頂級的人才團隊作為支撐，分別來自斯坦福大學(xué)、上海有機所、電子科技大學(xué)、揚州大學(xué)、蘭州大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、西北師范大學(xué)等國內(nèi)外高校和研究機構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，宏氟建立了基礎(chǔ)材料開發(fā)團、開發(fā)應(yīng)用研究、產(chǎn)品驗證、市場調(diào)研等體系化的團隊。

基于上述團隊，宏氟可以不斷完善產(chǎn)品矩陣，保持未來5年在技術(shù)和產(chǎn)品上的領(lǐng)先，形成技術(shù)不斷創(chuàng)新、新老產(chǎn)品交叉互補、互為支撐的局面。支撐其在接下來的市場角力中站穩(wěn)技術(shù)高地。

三是具備規(guī)模化放大的技術(shù)儲備和能力，無論是在二氟系列，還是在LiFSI上，宏氟都具備規(guī)模化快速復(fù)制能力，并在性能指標(biāo)和價格上形成比競爭對手較為明顯的優(yōu)勢。

四是國內(nèi)外核心客戶覆蓋。核心客戶是企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的壓艙石和護城河?；诋a(chǎn)品競爭力，宏氟鋰業(yè)的客戶已覆蓋到國內(nèi)外主流客戶，合作的深度和廣度還在進一步拓展，隨著市場需求的快速啟動，頭部客戶將會為宏氟鋰業(yè)帶來巨大的需求和市場增長。

五是在區(qū)域化布局和有效產(chǎn)能供給上，宏氟鋰業(yè)以甘肅武威天祝為大本營，并在江西、四川、浙江等多地建立生產(chǎn)基地，輻射周邊相應(yīng)客戶及市場。將快速形成全國多元化的布局，充分滿足不同區(qū)域客戶及市場的需求和快速響應(yīng)。

“汽車電動化的全球浪潮將會加速推進，這將會給中國動力電池及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶來巨大的空間和機會，在鋰鹽領(lǐng)域，新的機會窗口正在開啟，能在技術(shù)研發(fā)、客戶結(jié)構(gòu)、產(chǎn)能供給、供應(yīng)鏈保障等環(huán)節(jié)做好前瞻布局的中國企業(yè)將會分享到產(chǎn)業(yè)紅利。”

在曹斌看來，宏氟鋰業(yè)的從0到1已經(jīng)完成，接下來將上演的是“從1到100”的快速成長，按照他的規(guī)劃，五年內(nèi)，宏氟鋰業(yè)將會成長為全球新型鋰鹽領(lǐng)域的領(lǐng)頭雁。

編輯：jq