《电解液添加剂行业行业竞争风险分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解液添加剂行业行业竞争风险分析（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电解液添加剂行业行业竞争风险分析一、 电解液添加剂行业行业竞争风险与快速增长的下游市场需求相比，添加剂生产供应能力严重不足。为应对产能不足现状，主要添加剂生产企业开始投资扩产，新增产能在未来几年将逐步释放。同时，部分电解液厂商也开始加码布局上游添加剂产能，以完善纵向一体化布局、保障供应链稳定、降低生产成本，从而提升企业竞争优势。锂电池电解液添加剂行业的快速发展，吸引相关行业企业布局，未来添加剂行业市场竞争将进一步加剧。分析二、 锂电电解液行业现状及发展前景锂电池有四大关键材料：负极材料、电解液、正极材料和隔膜，电解液是电池正负极之间起传导作用的离子导体，对电池的充放电性能（倍率高低温）、寿命（
2、循环储存）、温度适用范围都有着比较大的影响。电解液由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料以一定的比例配成。据媒体报道，上半年以来新能源汽车市场火爆，带动锂电相关产业飞速发展。锂电上游各种材料供应不足，导致价格飞涨。例如最紧缺锂电材料电解液，尤其是VC溶剂（碳酸亚乙烯酯，电解液添加剂）今年以来价格涨幅惊人。由于电解液原材料供应紧张持续，价格涨势不改，自今年年初以来，电解液企业蹲点抢VC溶剂成常态，中小企业拿货困难。预计，VC溶剂的缺口将持续到2022年下半年。随着新能源汽车推广政策的到位、消费者环保意识的普及中国新能源汽车将为锂电池电解液行业带来巨大的市场机遇。目前，全球锂离子电池电
3、解液的供应商主要集中在中、日、韩三国。日本及韩国的主要厂商包括日本宇部兴产株式会社、三菱化学株式会社及韩国旭成化学（Panax-Etec）等，主要供应日本、韩国本土企业和部分在华日资、韩资企业。我国电解液产业起步晚于日本和韩国，但发展势头强劲，经过多年来持续的工改进和技术积累，已经具备了一定的国际竞争能力，我国已经成为全球最大的锂离子电池电解液生产国，电解液企业在全球市场的份额不断扩大。除本公司以外，国内锂离子电池电解液企业主要有新宙邦、天赐材料、国泰华荣、天津金牛、东莞杉杉等公司。目前，国内电解液及其材料生产企业名录，在48家企业中，34家生产电解液，15家生产六氟磷酸锂，4家生产添加剂，3
4、家涉及溶剂业务。其中2016年新宙邦科技、国泰华荣化工、天赐高新材料等前10龙头企业锂电电解液产量市场占有率达到892%。核心技术方面：日本在较中国和韩国仍然有明显的优势;终端产品领域:韩国近年来在消费和移动等IT产品增长强势;消费市场和成本优势：中国则是全球锂离子电池最大的消费市场，同时具有制造成本优势，并已经形成了较为成熟的产业链，在锂离子配套材料方面占有优势。三、 行业发展趋势（一）电池行业发展趋势1、新型电池技术的行业发展态势自1991年索尼推出第一款商业液态锂离子电池后，液态锂离子电池进入快速发展阶段。出于对更高能量密度和更高安全性的追求，各国都在加紧对新型电池技术的研发以期望能占领
5、技术高地。目前市场研究热点集中在半固态及固态电池、钠离子电池、锂金属电池、锂硫电池等领域。（1）半固态及固态电池液态电解液的闪点较低且电压窗口较窄，影响电池的安全性及能量密度的进一步提升。采用不可燃且与锂金属负极兼容性较好的固态电解质取代液态电解液而组成的新型电池即固态电池，可进一步提高电池的能量密度及安全性能。目前研究比较多的固态电解质有：聚合物、硫化物和氧化物三种，其中聚合物电解质的电导率较低、耐压窗口相对较窄；硫化物电解质是目前电导率最高且性能最接近商业化的电解质材料，其电导率高达10-3S/cm甚至10-2S/cm，但该材料在制备及使用过程中对水及氧气敏感，容易导致材料失活，因此对电解
6、质及电池的制造工艺要求极高；氧化物电解质的稳定性较高且易于加工，但其电导率欠佳，固态电解质与电池材料的界面接触阻抗普遍较大，影响了电池的循环、低温及功率性能。通过在固态电解质中加入少量液态电解液，会形成半固态电池，半固态电池将固态电池和液态电池的优点相结合，目前是行业研究热点。但是从设备兼容性、成本控制和实际性能方面来看，半固态及固态电池与液态锂离子电池还存在一定的差距，尤其是固态电池的性能目前还无法满足产业化要求。（2）钠离子电池钠离子电池与锂离子电池结构类似，均属于可充电电池，都遵循脱嵌式工作原理。钠离子电池能量密度为70-200Wh/kg，与磷酸铁锂电池在同一水平，远高于铅酸电池的30-
7、50Wh/kg，此外，钠离子电池与锂离子电池可实现在电池生产设备、工艺方面的兼容以及在产线上的快速切换。钠离子电池的正极材料及电解质的制备均不需要价格昂贵的碳酸锂，因此钠离子电池材料的成本远低于锂离子电池。钠离子电池有望首先替代铅酸和磷酸铁锂电池主导的低速电动车、储能等市场。近年来，随着钠离子电池正极材料和负极材料及电解液的快速发展，钠离子电池技术日趋成熟，部分企业已经开始小批量生产。（3）锂金属电池锂金属电池负极采用金属锂，其具有高达3，860mAh/g的理论容量，能量密度非常高，用于动力电池可以实现续航距离超过常规锂离子电池一倍以上的目的。但锂金属电池安全性能较差，反复充放电过程中锂不均匀
8、沉积并形成锂枝晶，容易导致电池出现容量衰减、短路、起火爆炸等现象。预计锂金属电池实用化尚需一定周期，在动力电池领域实现规模化量产将会是相对漫长的过程。此外，以锂硫、锂空气、铝空气等为代表的众多前瞻新兴电池技术，将丰富新能源电池市场发展的多元化战略格局。2、锂离子电池技术发展趋势随着市场对新能源汽车续航里程要求的提升，未来电池主要朝着高能量密度、高安全性方面发展。磷酸铁锂和三元材料是目前正极材料市场主流的研究方向，新能源电池行业未来将呈现铁锂三元为主，多元化技术路线为辅的发展特征。三元电池：三元电池能量密度高、低温性能好。随着市场对新能源汽车续航里程要求的提升，三元电池材料体系逐渐从三元低镍向三
9、元中高镍电池体系过渡，尤其是拥有高能量密度优势的三元高镍材料电池成为市场关注的焦点。此外为进一步提升三元电池材料的耐高电压和安全性能，不同元素掺杂、低钴、无钴及单晶化材料技术路线正成为三元电池新的技术发展方向。磷酸铁锂电池：磷酸铁锂电池尽管能量密度不及三元正极材料电池，但安全性高、使用寿命较长、原材料价格较低、制备工艺简单，总体来看性价比高，受到市场广泛认可。磷酸铁锂电池不仅在储能领域得到了广泛应用，也在小动力和短续航里程新能源汽车领域占有较高应用比例，磷酸铁锂电池将与三元材料电池形成互补关系长期共存。硅碳负极电池：石墨材料凭借较高的稳定性和较低的成本，成为当下负极材料的主流。但石墨负极材料的
10、理论容量仅有372mAh/g，远远不及硅基材料（3800mAh/g），以硅碳复合材料为代表的硅基负极材料具有明显的比容量优势，是行业研究的热点。但目前硅材料电池在循环过程中存在体积膨胀和收缩问题，容易导致硅负极材料颗粒产生裂纹并粉化，进而产生一系列严重问题，阻碍了硅基负极材料的快速发展。随着技术的不断发展，未来硅碳负极材料有望在大圆柱电池体系中占有一席之地。磷酸锰铁锂电池：通过在磷酸铁锂材料中引入锰元素而制备得到磷酸锰铁锂，可将电池电压平台由34V提升37V，从而大幅度提高电池的能量密度。但目前磷酸锰铁锂材料在循环过程中会产生三价锰离子，由于其姜泰勒效应，导致锰离子容易从晶格中溶出，进而影响电
11、池的循环稳定性及高温存储稳定性。由于磷酸锰铁锂材料的制备原料成本较低，在实际使用中通过将该材料与三元材料混合使用，可兼顾电池的成本、循环稳定性及电池的能量密度。高电压镍锰酸锂电池：镍锰酸锂作为一种高电压正极材料，其电压平台在47V左右。由于镍锰酸锂材料主要由镍元素和锰元素组成，不含钴元素，成本较为低廉，以之取代现在成本最具优势的磷酸铁锂动力电池，单体电池能量密度可提升40%，故镍锰酸锂材料是最有潜力商业化的下一代正极材料之一。对于尖晶石镍锰酸锂电池，在高电压下，电极材料与电解液之间会产生剧烈的副反应，对整个电池体系造成破坏，这也是限制镍锰酸锂材料商业化的最大障碍。富锂锰基电池：富锂锰基材料的克
12、容量密度高达250mAh/g，电压平台高达46V，是目前所有锂离子电池正极材料中能量密度非常高的材料，其搭配的电池能量密度有望超过400Wh/Kg，是磷酸铁锂电池能量密度的两倍。但目前该电池在充放电过程中材料不断释放氧并持续对电解液产生氧化作用，电池循环效率低，寿命较短。补锂技术：为弥补电池在化成阶段锂离子的损失及提高电池的循环寿命，近年来正负极补锂技术正成为行业研究及产业化的热点，但补锂材料在充电过程中也会不断释放氧，对电解液造成破坏，因此电池的产气相对较大。随着电池材料的不断升级，叠加电池制作工艺的不断进步，未来锂离子电池性能将不断得到提高。四、 双氟磺酰亚胺锂：性能优异，六氟龙头率先技术
13、突破实现降本相比六氟磷酸锂，LiFSI作为锂盐性能更加优异。六氟磷酸锂为目前最广泛使用溶质，但其仍存在热稳定性差，遇水易生成腐蚀性氢氟酸，造成电池容量衰减等问题，为了进一步满足锂电池的性能需求，锂盐溶质也需朝着性能更优的方向更新迭代。以LiFSI为电解质的电解液，与正负极材料之间保持着良好的相容性，可以显著提高锂离子电池的高低温性能。同时相比六氟磷酸锂，LiFSI具备更优异的离子导电性、热稳定性和电化学稳定性，且易溶于水和各种有机溶剂，几乎无副反应，在众多新型锂盐中性能最优，是目前最受国内外公司青睐，未来发展确定性最高的新型锂盐。LiFSI最常见制备方法有3种，其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为
14、原料的制备方法为目前最广泛使用方法。LiFSI的制备通常包括三个过程：1）双氯磺酰亚胺的合成2）双氯磺酰亚胺氟化反应制备双氟磺酰亚胺3）LiFSI的制备。根据双氯磺酰亚胺的合成原料，双氟磺酰亚胺锂的合成主要分为三类:以磺酰胺与氯化亚砜、氯磺酸为原料，以磺酰氯、硫酰氟、氨气为原料和以氟磺酸、尿素为原料的制备方法。其中以磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸为原料的制备方法因可以有效提高产物的收率和纯度，安全性相对更高，制备过程易于控制等优点为目前最常用制备方法。但目前LiFSI制备过程中还存在易爆炸、溅液等危险因素，且步骤繁多、过程复杂、原料成本高、产品纯度相对较低等因素使得LiFSI生产成本较高，难以大规模
15、商业化量产。未来待LiFSI生产技术进一步改善，生产成本降低，有望快速实现产业化。双氟磺酰亚胺锂综合性能优异，有望在未来实现对六氟磷酸锂的部分替代。从性能上看，LiFSI综合性能优于LiPF6，但目前由于技术难度大、成本高，LiFSI尚未直接用作溶质锂盐，而是作为溶质添加剂与六氟磷酸锂混用，主要用于三元动力电池电解液中以改善其性能。随着LiFSI生产技术不断突破，产品规模化大幅降本后，双氟磺酰亚胺锂有望逐步替代六氟磷酸锂。根据模型测算，假设到2025年双氟磺酰亚胺锂能取代50%的六氟磷酸锂需求，则2025年双氟磺酰亚胺锂的市场需求将达到152万吨，市场空间广阔。双氟磺酰亚胺锂需求上升带动原材料
16、氯化亚砜需求上涨。目前制备双氟磺酰亚胺锂的主要原材料为磺酰胺、氯化亚砜、氯磺酸和氟化锂，其中氯化亚砜耗用量最多，1吨双氟磺酰亚胺锂约需耗用148吨氯化亚砜。氯化亚砜是一种常温常压下为无色或淡黄色有刺激性气味的液体，溶于苯、氯仿、四氯化碳，遇水易分解为二氧化硫和氯化氢，主要应用于医药、农药、染料、食品添加剂以及锂电池等行业。根据QYResearch的数据，我国是氯化亚砜最大的消费国与生产国，在全球市场份额约占55%。随着市场对LiFSI需求增多，也将带动氯化亚砜需求上升。假设LiFSI将替代50%六氟磷酸锂，到2025年LiFSI需求量达到152吨，将带动225万吨氯化亚砜的需求增量。五、 中国锂电池电解液企业产能区域电解液作为锂电池的血液，是锂电池四大关键材料之一，约占锂电池总成本的10-15%。一般电解液由溶质（提供锂离子）、溶剂（提供锂离子传输介质）和添加剂（少量使用、改善性能）共三部分组成，其作用是在正负极之间传导锂离子，为锂离
