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深度解析:動力電池核心材料電解液

簡介從行業格局與企業自身優勢綜合判斷,國內天賜材料、新宙邦、多氟多等頭部企業具有明顯優勢,未來電解液產業鏈的集中度將進一步提升

鋰電池裡面的液體是什麼

電解液:新能源車最具潛力細分領域

電解液可視作化工領域的細分子行業,具有周期性,屬於小而美且高速成長的市場。

在動力電池中,正極材料在材料成本中佔比44%(碳酸鋰8萬,鈷38萬),負極材料佔比16%,隔膜佔比12%。

作為動力電池的核心基礎材料之一,電解液目前佔動力電池成本的8-9%,是國產供應占比最高的材料。

目前新能源汽車行業處於高速穩定增長階段,對產業鏈需求拉動明顯,成長動力足。

電解液是2021年新能源汽車各細分領域中的最具潛力的優質賽道之一,有望迎來量價齊升的戴維斯雙擊。

據GGII資料,2019年市場空間分別為國內50億,海外市場32億;而到2022年市場空間將成長到國內85億海外85億, 全球市場空間CAGR為28%。2022年全球電解液需求48萬噸,國內外分別為23。0萬噸和24。8萬噸,全球需求CAGR為30%。

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深度解析:動力電池核心材料電解液

電解液行業概覽

電解液是配方合成型的製造過程,由電解質鋰鹽、有機溶劑、新增劑按比例配置而成,其中電解質鋰鹽是電解液的核心組成部分。

配方是電解液環節技術的核心,主導權由龍頭鋰電企業與電解液企業共有。

電解液企業與動力電池廠商關係緊密,而不同動力電池產品對電解液的需求不同,配方能力強以及新增劑具有優勢的電解液企業優勢明顯。

電解液環節的製造並不需要高投入的裝置,其對應單GWh鋰電池的電解液裝置投資額僅需不到500萬元,是四大材料中最低的。

電解液建設週期方面也較其它環節短,如天賜公告的10萬噸產能建設週期僅為1年。由此,規模不直接構成電解液環節的競爭壁壘。

電解液成本80%以上為原料,且原料成本存在一定波動,縱向控本提升盈利能力與供應穩定性。

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六氟磷酸鋰:電解液關鍵原材料

電解液上游原料合成鏈條較長,且部分核心原料具備工藝與規模壁壘,電解液環節供應或產能的穩定性,與原料供應的穩定性密不可分。

如六氟磷酸鋰(LiPF6)使用碳酸鋰、氫氟酸及五氟化磷合成,而氫氟酸又可透過螢石與濃硫酸合成,而五氟化磷可透過五氯化磷與氫氟酸合成,同時氟化工對於裝置有較高的要求,需要裝置持續開機以維持穩定。

電解液一般按照成本加成進行定價,六氟磷酸鋰是電解液關鍵原材料,成本比例高,佔比約44%。電解液產業鏈中的價格波動更多的是來源於六氟磷酸鋰原材料價格波動影響。

六氟磷酸鋰屬於化工合成環節,其具有良好的導電性和電化學穩定性,同時製備成本及售價低(價格約10萬元/噸),是目前為最主要鋰鹽。

六氟磷酸鋰產業鏈涉及五氯化磷、氟化鋰等多種中間物質合成,而氟化工對於裝置有較高的要求,需要裝置持續開機以維持穩定,行業特點決定其具有一定規模壁壘。

2020年,國外六氟磷酸鋰產能主要集中在日韓企業,總產能約2萬噸,其中,森田化工2020年約7500噸,產能較大。其他海外企業有關東電化、瑞星化工、韓國厚成、釜山化學等,2020年底產能分別為4500、2100、4000與1300噸,相較於國內,其產能規模相對較小。

國內鋰鹽企業較大的有天賜材料、多氟多、新泰材料等,其中2020年天賜材料六氟磷酸鋰產能約為1。2萬噸,多氟多為9000噸左右,新泰材料為8000噸左右。2021年新增產能有限,主要集中在天賜等頭部企業。

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產業鏈中游溶劑:玩家少,格局優

溶劑主要起到溶解鋰鹽作用。與偏大宗的工業級溶劑不同,電池級溶劑由於催化劑選擇要求高、提純難度大,整體國內能做的企業偏少。

目前來看,單一溶劑已難達到電解液的要求,液體鋰電池電解液都採用混合溶劑體系,主要是碳酸酯溶液,通常有一種碳酸酯的介電常數高,有利於鋰鹽的溶解,如EC和PC,另外一種或幾種碳酸酯的的粘度低,如DMC、DEC、EMC等。

根據高工產業研究院資料,電解液中溶劑質量佔比約佔80%左右,預計電解液及溶劑均將受益於新能源汽車市場的快速放量,帶動EC、DMC等主流電解液溶劑需求快速增長。

國內目前基本只有四五家,此外有少數企業嘗試生產,格局更為優異,其中龍頭企業石大勝華佔目前電池級DMC產能一半以上。此外像電池級EC產能也基本集中在石大勝華、東營海科、奧克化學、遼寧港隆、營口恆洋、中科宏業等少數幾家企業,技術難度更高的電池級EMC更是集中於石大勝華、東營海科、遼寧港隆、遼陽百事達等少數企業,相較工業級溶劑而言格局十分優異。

國內電池級DMC大致產能格局:

深度解析:動力電池核心材料電解液

電解液下游是鋰電池,鋰電池應用於3C、動力、儲能等領域。其中動力電池迎來中長期穩定、高速增長,對應於電解液、鋰鹽迎來需求放量。

電解液行業競爭格局

電解液行業集中度提升的邏輯在於新增劑及新型鋰鹽的應用將為技術領先的企業構築更高的壁壘,賦予頭部企業更高的議價,實現更高的盈利水平。

從行業格局與企業自身優勢綜合判斷,國內天賜材料、新宙邦、多氟多等頭部企業具有明顯優勢,未來電解液產業鏈的集中度將進一步提升。

而天賜與新宙邦各具優點,前者具有碳酸鋰-鋰鹽-電解液的縱向成本優勢,後者具有電解液-溶劑-新增劑-鋰鹽的橫向協同優勢。

據機構測算,今年以來,電解液的價格已上漲了44。7%。另一方面,隨著下游需求的快速增長,行業龍頭企業有較強的議價能力,把原材料價格的上漲傳導到電解液產品價格上。隨著市場的好轉,龍頭企業的效益呈現爆發式的增長。

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LiFSI:最具潛力的新型鋰鹽

新型鋰鹽方面來看,LiFSI為最有潛力的新型鋰鹽之一,市場推廣應用情況較好。

LiFSI全名雙氟磺醯亞胺鋰,化學式為Li[N(SO2F)2]或LiFSI,在目前研發的眾多新型鋰鹽中被認為是最有潛力的新型鋰鹽之一。市場推廣應用情況較好,已被寧德時代、LG化學等廠商用於部分電解液配方中。

但LiFSI生產成本遠高於六氟磷酸鋰,其目前價格近50萬元/噸,約為六氟磷酸鋰價格的五倍。因此LiFSI僅作為新增劑在部分電解液配方中與LiPF6混合使用。目前來看六氟磷酸鋰仍具有不可替代性。

深度解析:動力電池核心材料電解液

受政策推動影響,新能源動力車市場有望繼續保持較高增長,進而帶動電解液的需求持續提升。

此外,隨著電解液國產化程序加快,未來電解液產能將快速增加,整體出貨量增速也將維持在較高的水平。

長期看,行業龍頭在本輪供給緊張中的產業鏈一體化及規模化優勢凸顯,市場集中度未來有望繼續提升。

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